什么是双面太阳能电池板?

剧烈二零九八 2024-08-05 02:35:39

这些电池板与单面太阳能电池板相比如何?

双面太阳能电池板从直射阳光和反射光(反照率)中产生太阳能,这意味着它们本质上是双面电池板。

这与更常见的单面太阳能电池板有很大的不同,单面太阳能电池板只从面向太阳的一面发电。

双面太阳能并不新鲜。事实上,贝尔实验室在1954年生产的第一批太阳能电池是双面的。然而,尽管双面太阳能电池板具有提高效率的潜力,但由于它们的相对成本以及它们所需要的更具体的环境条件,双面太阳能电池板并没有得到单面太阳能电池板的广泛采用。

双面太阳能电池是如何工作的

通过捕获反照率和直射阳光,每个双面面板产生的电量增加,这意味着需要安装的太阳能电池板更少。

与单面太阳能电池板不同,它们是由透明玻璃制成的,可以让一些光线通过,并在下面的表面反射。为了进一步增加通过的光线量,他们使用玻璃代替金属框架或网格线来固定它们。玻璃为钢化玻璃,减少刮伤。除此之外,它们的工作原理与其他光伏(PV)板完全相同,使用晶体硅吸收阳光并将其转化为电流。双面太阳能板的背面通常与正面共享其电路,从而在不增加电路的情况下提高效率。

双面太阳能电池板与单面太阳能电池板

根据美国能源部下属的国家可再生能源实验室(NREL)最近的一项研究,双面面板比单面面板多产生9%的电力。与效率更高的单面面板一样,这意味着需要安装的面板更少,以及相关的硬件,如面板支架、逆变器和电缆,从而降低了硬件成本和人工成本。

太阳能光伏技术在高温下效率较低,这给双面面板带来了另一个优势。因为它们是由玻璃制成的,没有单面板的吸热铝衬底,所以它们的工作温度较低,这增加了它们的效率。

双面面板不需要接地,因为它们没有可能导电的金属框架。由于它们的结构使它们更耐用,它们通常有更长的保修期——30年而不是单面面板的25年。

由于双面板更多地依赖于漫射太阳辐射,因此在多云气候下,或者在直射阳光较少、间接漫射日照较多的地方,双面板比单面板效率更高。出于同样的原因,双面太阳能板在一天中的较长时间内效率更高,此时仍然有漫射的阳光,但没有直射在太阳能板上。

双面面板也可以更好地受益于太阳能跟踪器,全天跟踪太阳。通过跟踪,一项研究表明,产生的电力比单面面板增加27%,比固定倾斜的双面面板增加45%。另一项研究得出了类似的结果,认为太阳能跟踪器上的双面面板可以降低16%的电力成本。

双面太阳能电池板通常安装在哪里?

双面太阳能电池板最适合于高反射表面,如沙子、混凝土或雪。像智利阿塔卡马沙漠这样的沙漠树木覆盖很少,反照率很高,夏天草变棕色的地区,如加利福尼亚山坡,也是如此。

太阳能安装人员可以利用一个地区的湿度、平均云量、生态生物群类型、风速和其他参数的数据,来计算在不同地点安装双面太阳能电池板的相对效率。

这同样适用于高纬度地区长期积雪。在冬季,太阳能电池板通常会产生大约40-60%的电力,但在较低的温度和较低的高纬度大气干扰下,太阳能电池板的效率更高。在冬季气候中,从雪中捕获反射的阳光可以提高效率,在这个季节它们最能将光转化为电。

一般来说,双面面板不太适合住宅屋顶,原因有很多。为了减少下面的阴影,双面太阳能电池板通常需要安装在离下面反射表面更高的地方,所以它们不能安装在靠近屋顶表面的地方。即使可以,深色的屋顶也会吸收而不是反射光线。双面面板也更重,这使得它们更难以安装并限制了它们的使用情况。旧屋顶也可能无法支撑增加的重量或容纳双面面板所需的支撑结构。

最后,双面面板更昂贵,人工成本更高,使得较高的总前期成本对许多小规模住宅客户来说是望而却步的。尽管如此,根据上述研究,面板的额外成本不到10%,因此它被模块的额外效率所抵消。如果房主有一个屋顶可以支持双面太阳能,并且有能力为投资融资,那么这是值得的。

然而,其他表面是理想的位置。颜色较浅的平顶建筑可以安装双面面板,停车场顶棚、游泳池露台、露台、藤架、门廊、遮阳篷和其他遮阳结构也可以安装双面面板。覆盖混凝土、沙子、砾石或瓷砖等轻质材料的地面系统也是强有力的候选者。

用于给电动汽车充电的太阳能车棚。

由于双面太阳能的首选用例,公用事业规模和社区太阳能农场已经更快地采用了这项技术,因为他们的安装设计和选址选择并不局限于屋顶。在这些情况下,双面面板的平准化成本可以比单面面板低2-6%。双面太阳能的更高能源输出,加上跟踪器,对太阳能成本的持续下降至关重要,太阳能已经是世界上大多数地区最便宜的电力来源。

与单面太阳能电池板相比,双面太阳能电池板需要更高的安装位置,它可以更容易地成为农业光伏系统的一部分,该系统将农业与太阳能发电结合起来。农作物可以更容易地在较高的山上生长,而放牧的牛羊可以从面板提供的阴影中受益,通过结合这两种功能,使土地的生产力提高60%。

前景

双面光伏正以千兆瓦级的装机项目成为主流。市场预测者预计双面太阳能在2020-2027年期间的复合年增长率为15%。到本十年末,双面太阳能电池板将占太阳能光伏市场的60%,高于2019年的约15%。随着市场需求和政府支持的增加,太阳能的规模不断扩大,随着气候变化增加了对所有地方都电气化的需求,空间限制和越来越有争议的土地使用问题可能会倾向于更少、更高效的双面面板。

与一般的太阳能技术一样,双面面板的成本必然会随着产量的增加而下降,据预测,与单面太阳能价格相当的双面面板将很快使市场倾向于双面面板。根据Lazard的《能源均等化成本》,太阳能发电的成本在2009年至2020年间下降了90%。这使得双面面板对公用事业规模和社区太阳能发电场特别有吸引力,在这些地方,规模经济意味着增加的能源产量只会略微增加成本。

我们的未来就是现在

与其他提高太阳能电池板效率的尝试不同,例如钙钛矿太阳能电池,双面技术现在已经存在,可以大规模部署,并且可以快速部署。随着对气候变化采取行动的紧迫性越来越明显,双面太阳能技术成为能源部门减少碳排放的最有效手段之一。

虽然双面面板并不适用于每个屋顶甚至每个地面安装,但其提高的效率使公用事业规模的太阳能开发商能够更快地获得投资回报,从而吸引寻求短期收益的投资者。与单面板相比,它们的占地面积更小,使公寓楼业主能够有效地为租户提供太阳能电力,并允许在客户需要的地方附近建造社区太阳能农场,所有这些都不需要大规模的电力传输升级。双面太阳能是一种未来的技术。

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评论列表
  • 2024-08-20 08:58

    太阳能电池应该加装反射镜稳定光线!

  • 2024-08-18 19:55

    太阳面板为什么不做成弧形?直板在北方大风吹肆下如何保持稳定?

剧烈二零九八

简介:感谢大家的关注