Bifaciální solární článek (BSC) je fotovoltaický solární článek, který dokáže generovat elektrickou energii při osvětlení z obou stran, tj. zepředu nebo zezadu. Monofaciální solární články naopak generují elektrickou energii pouze tehdy, když fotony dopadají na jejich přední povrch. Účinnost bifaciálních solárních článků, definovaná jako poměr dopadajícího světelného výkonu k generovanému elektrickému výkonu, se měří nezávisle pro přední a zadní povrch pod jedním nebo více slunci (1 slunce = 1000 W/m²). Faktor bifaciality (%) je definován jako poměr účinnosti zadního povrchu k účinnosti předního povrchu při stejném ozáření.
Bifaciální solární články byly vynalezeny a poprvé vyrobeny koncem 70. let 20. století pro vesmírné a pozemní aplikace a v roce 2010 se etablovaly jako standardní technologie solárních článků. Lze předvídat, že do roku 2030 se stanou hlavním přístupem k výrobě solárních článků.
Jak fungují bifaciální solární články
Velká většina solárních článků se dnes vyrábí z křemíku. Křemík je polovodič, a proto se jeho vnější elektrony nacházejí v energetickém intervalu zvaném valenční pásmo a zcela vyplňují energetické hladiny tohoto pásma. Nad tímto valenčním pásmem se nachází zakázané pásmo neboli energetická mezera, kde nemohou existovat žádné elektrony, a dále nahoru je vodivostní pásmo. Toto vodivostní pásmo je téměř bez elektronů, ale je to místo, kam se elektrony z valenčního pásma umisťují po excitaci absorpcí fotonů. Tyto elektrony mají více energie než běžné elektrony polovodiče. Elektrická vodivost dosud popsaného křemíku, známá jako intrinzický křemík, je extrémně nízká. Mírná nečistota atomů fosforu zavádí do vodivostního pásma další elektrony, čímž se křemík stává typu n a dává mu vodivost, kterou lze ovlivnit změnou hustoty atomů fosforu. Alternativně mohou nečistoty, jako jsou atomy boru nebo hliníku, způsobit, že se křemík stane typu p, což vykazuje vodivost, kterou lze také ovlivnit. Tyto atomy nečistot přijímají elektrony z valenčního pásma a zanechávají takzvané „díry“, které se chovají jako virtuální kladné náboje. Křemíkové solární články jsou obvykle dopovány borem, což způsobuje, že se chovají jako polovodič typu p a mají úzkou (~0,5 mikrometru) povrchovou oblast typu n. Mezi těmito dvěma oblastmi se tvoří pn přechod, který generuje elektrické pole, jež štěpí elektrony a díry a směřuje elektrony na povrch a díry dovnitř. Tím vzniká fotoproud, který je odváděn kovovými kontakty na obou stranách. Světlo vyzařované z pn přechodu se neštěpí a výsledné elektron-dírové páry se nakonec rekombinují, čímž se fotoproud negeneruje. Úlohy oblastí p a n v článku lze obrátit, jak je vysvětleno zde.
Monofaciální solární článek tedy generuje fotoelektrický proud pouze tehdy, když je osvětlen povrch, kde došlo k přechodu.
Naproti tomu bifaciální solární článek je navržen tak, že je aktivní na obou stranách a generuje fotoelektrický proud, když je osvětlena jedna ze dvou stran – přední nebo zadní.
Hlavní výhody dvouplošných solárních článků
Další zisky z výroby energie: Ve srovnání se solárními články typu P mají solární články typu N tendenci výrazně zvyšovat účinnost. Bifaciální solární články s jejich bifaciální výrobní kapacitou a vyšší účinností systému budou mít širší uplatnění a jsou vhodné zejména pro oblasti s hustým sněžením a distribuované systémy výroby energie, jako jsou střechy, ploty a protihlukové bariéry.
Účinnost zadní strany článku může dosáhnout více než 19 % a dopadající zpětné paprsky lze využít ke zlepšení výrobní kapacity systému, přičemž zvýšení kapacity na jednotku plochy může dosáhnout až 10 % ~ 30 %.
Skleněný modul s technologií bifaciálních buněk zachycuje světlo na přední i zadní straně modulu. Zvýšení zachycení světla zlepšuje účinnost modulu. Prostřednictvím aktivní zadní strany modulu lze dosáhnout celkového výkonu až 360 Wp (290 Wp pouze na přední straně / celkem 320–360 Wp).
Zvýšení účinnosti závisí na radiační situaci (atmosféře a pozadí).
Příklad pozemního systému s bifaciálními solárními moduly
📣 Správné a vhodné solární moduly pro průmysl, maloobchod a obce
Vše z jednoho zdroje: solární moduly přizpůsobené vašemu fotovoltaickému systému! Refinancujte nebo kompenzujte svou budoucnost vlastní výrobou elektřiny.
🎯 Pro instalatéry solárních systémů, instalatéry, elektrikáře a pokrývače
Konzultace a plánování včetně nezávazné cenové nabídky. Propojíme vás se silnými partnery v oblasti fotovoltaiky.
👨🏻 👩🏻 👴🏻 👵🏻 Pro soukromé domácnosti
Máme regionální zastoupení v celém německy mluvícím světě. Máme spolehlivé partnery, kteří vám poradí a splní vaše přání.
- Plánování fotovoltaiky na skladech, komerčních budovách a průmyslových objektech
- Průmyslový závod: Plánování fotovoltaického systému na otevřeném poli nebo v otevřené ploše
- Plánování solárních systémů s fotovoltaickými řešeními pro spediční společnosti a smluvní logistiku
- B2B solární systémy a fotovoltaická řešení a poradenství
Konzultace o solárních modulech se společností Xpert.Solar – pomoc a tipy pro správný a vhodný solární modul
Rád/a bych sloužil/a jako váš osobní poradce.
Můžete mě kontaktovat vyplněním níže uvedeného kontaktního formuláře nebo mi jednoduše zavolat na číslo +49 7348 4088 965 .
Těším se na náš společný projekt.
Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein
Xpert.Digital je centrum pro průmysl se zaměřením na digitalizaci, strojírenství, logistiku/intralogistiku a fotovoltaiku.
S naším komplexním řešením pro rozvoj podnikání 360° podporujeme renomované společnosti od nových obchodů až po poprodejní služby.
Součástí našich digitálních nástrojů jsou analýzy trhu, s-marketing, marketingová automatizace, vývoj obsahu, PR, mailové kampaně, personalizované sociální sítě a péče o leady.
Více informací naleznete na: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus


