Kahepoolselt paiknev päikesepatarei (inglise keeles bifacial solar cell, BSC) on fotogalvaaniline päikesepatarei, mis suudab mõlemalt poolt, st eest või tagant, valgustades elektrienergiat toota. Ühepoolselt paiknevad päikesepatareid seevastu toodavad elektrienergiat ainult siis, kui footonid tabavad nende esipinda. Kahepoolselt paiknevate päikesepatareide efektiivsust, mis on defineeritud kui langeva valguse võimsuse ja genereeritud elektrienergia suhe, mõõdetakse eraldi esi- ja tagapinna kohta ühe või mitme päikese all (1 päike = 1000 W/m²). Kahepoolselt paiknevate päikesepatareide efektiivsuse (%) väärtust defineeritakse kui tagapinna efektiivsuse ja esipinna efektiivsuse suhet sama kiirgustiheduse korral.
Bifatsiaalsed päikesepatareid leiutati ja toodeti esmakordselt 1970. aastate lõpus kosmose- ja maapealsete rakenduste jaoks ning 2010. aastatel said neist standardne päikesepatareide tehnoloogia. On ette näha, et 2030. aastaks saavad neist päikesepatareide tootmise juhtiv lähenemisviis.
Kuidas kahepoolsed päikesepatareid töötavad
Tänapäeval on valdav enamus päikesepatareid valmistatud ränist. Räni on pooljuht ja seetõttu asuvad selle välimised elektronid energiaintervallis, mida nimetatakse valentstsooniks, täites täielikult selle tsooni energiatasemed. Selle valentstsooni kohal on keelatud tsooni ehk energiavahe, kus elektronid ei saa eksisteerida, ja kaugemal on juhtivustsoon. See juhtivustsoon on elektronidest peaaegu tühi, kuid just sinna paigutatakse valentstsooni elektronid pärast footonite neeldumisega ergastamist. Nendel elektronidel on rohkem energiat kui pooljuhi tavalistel elektronidel. Siiani kirjeldatud räni, mida tuntakse sisemise räni nime all, elektrijuhtivus on äärmiselt madal. Kerge fosforiaatomite lisand toob juhtivustsooni täiendavaid elektrone, muutes räni n-tüüpi ja andes sellele juhtivuse, mida saab mõjutada fosforiaatomite tiheduse muutmisega. Teise võimalusena võivad lisandid, näiteks boori või alumiiniumi aatomid, põhjustada räni muutumist p-tüüpi, mille juhtivust saab samuti mõjutada. Need lisandite aatomid võtavad valentstsoonist elektrone vastu, jättes maha nn "augud", mis käituvad nagu virtuaalsed positiivsed laengud. Ränist päikesepatareid on tavaliselt booriga legeeritud, mis põhjustab nende käitumise p-tüüpi pooljuhtidena ning neil on kitsas (~0,5 mikromeetrit) pinna n-tüüpi piirkond. Nende kahe piirkonna vahele moodustub pn-siire, mis tekitab elektrivälja, mis lõhestab elektronid ja augud, suunates elektronid pinnale ja augud sissepoole. See tekitab fotovoolu, mis juhitakse läbi mõlemal küljel asuvate metallkontaktide ära. Pn-siirdest kiirgav valgus ei jagune ja tekkivad elektron-auk paarid rekombineeruvad lõpuks, tekitamata seega fotovoolu. P- ja n-piirkondade rollid patareis võivad olla vastupidised, nagu siin selgitatud.
Seega tekitab ühefaasiline päikesepatarei fotovoolu ainult siis, kui pind, kus üleminek tekkis, on valgustatud.
Seevastu kahepoolselt paiknev päikesepatarei on konstrueeritud nii, et element on aktiivne mõlemalt poolt ja tekitab fotovoolu, kui üks kahest küljest – eesmine või tagumine – on valgustatud.
Biplaaniliste päikesepatareide peamised eelised
Täiendavad energiatootmise eelised: Võrreldes P-tüüpi päikesepatareidega on N-tüüpi päikesepatareidel tavaliselt märkimisväärselt suurem efektiivsus. Kahepoolsed päikesepatareid oma kahepoolse tootmisvõimsuse ja suurema süsteemi efektiivsusega pakuvad laiemat rakendusvõimalust ning sobivad eriti hästi tugeva lumesajuga piirkondadesse ja hajutatud tootmissüsteemidesse, nagu katused, aiad ja mürabarjäärid.
Elemendi tagumise külje efektiivsus võib ulatuda üle 19% ja langevaid tagakiirte abil saab süsteemi genereerimisvõimsust parandada, kusjuures võimsuse suurenemine pinnaühiku kohta on kuni 10% ~ 30%.
Kahepoolsete elementide tehnoloogiaga klaasmoodul püüab valgust nii mooduli esi- kui ka tagaküljelt. Valguse püüdmise suurendamine parandab mooduli efektiivsust. Mooduli aktiivse tagakülje kaudu on võimalik saavutada kuni 360 Wp koguvõimsust (290 Wp ainult esiküljel / kokku 320–360 Wp).
Efektiivsuse kasv sõltub kiirgusolukorrast (atmosfäär ja taust).
Näide maapinnale paigaldatud süsteemist kahepoolsete päikesemoodulitega
📣 Õiged ja sobivad päikesemoodulid tööstusele, jaekaubandusele ja omavalitsustele
Kõik ühest allikast: päikesepaneelide lahendused, mis on spetsiaalselt kohandatud teie fotogalvaanilisele süsteemile! Refinantseerige või kompenseerige oma tulevikku oma elektritootmisega.
🎯 Päikesepaneelide paigaldajatele, torulukkseppadele, elektrikutele ja katusepanijatele
Konsultatsioon ja planeerimine koos mittesiduva kuluhinnanguga. Ühendame teid tugevate partneritega fotogalvaanika valdkonnas.
👨🏻 👩🏻 👴🏻 👵🏻 Eramajapidamistele
Meil on regionaalne esindus kogu saksakeelses maailmas. Meil on usaldusväärsed partnerid, kes teid nõustavad ja teie soovid ellu viivad.
- Fotogalvaanika planeerimine ladudele, ärihoonetele ja tööstushoonetele
- Tööstusettevõte: fotogalvaanilise avatud väljaku või avatud ala süsteemi planeerimine
- Päikeseenergia süsteemide planeerimine fotogalvaaniliste lahendustega kaubaveoettevõtetele ja lepingulisele logistikale
- B2B päikesesüsteemid ja fotogalvaanilised lahendused ning konsultatsioonid
Päikesepaneelide konsultatsioon Xpert.Solariga – abi ja nõuanded õige ja sobiva päikesepaneeli valimiseks
Mul oleks hea meel olla teie isiklik nõustaja.
Võite minuga ühendust võtta, täites alloleva kontaktvormi või helistades mulle numbril +49 7348 4088 965 .
Ootan põnevusega meie ühist projekti.
Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein
Xpert.Digital on tööstuskeskus, mis keskendub digitaliseerimisele, masinaehitusele, logistikale/siselogistikale ja fotogalvaanikale.
Meie 360° äriarenduslahendusega toetame tuntud ettevõtteid alates uutest klientidest kuni järelmüügini.
Turu-uuring, s-turundus, turunduse automatiseerimine, sisu loomine, suhtekorraldus, meilikampaaniad, personaalne sotsiaalmeedia ja müügivihjete haldamine on osa meie digitaalsetest tööriistadest.
Lisateavet leiate aadressilt: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus


