Рассел Ол запатентував односторонню кремнієву комірку в 1946 році. Вже через 30 років сонячні батареї забезпечували енергією орбітальні станції. В той самий час Антоніо Луке запатентував пристрій, який став прототипом двосторонніх сонячних елементів. У промислове виробництво їхня удосконалена версія була запроваджена на початку XXI століття.

Як працюють двосторонні сонячні панелі

Вже з назви зрозуміло, що у двосторонніх (bifacial) панелях енергія сонячних променів перетворюється на електричну і в верхній, і в нижній поверхнях. На верхню потрапляють прямі промені, на нижню – відбиті від майданчика, на якому встановлені панелі. Від відбивальної здатності поверхні майданчика залежить продуктивність фотоелементів нижньої сторони панелі. Наприклад, від снігу відбивається 85–95% променів. Це збільшує генерацію енергії на 30% порівняно з одностороннім модулем. Від зеленої трави відбивається 25% променів, які, потрапивши на нижню поверхню сонячної панелі, підвищують ефективність СЕС на 8%.

Тобто найвигідніше їх встановлювати у північних регіонах, де сніговий покрив лежить доволі довго.

Найефективніший варіант встановлення bifacial-панелей – перпендикулярно до землі. З них буквально можна зробити огорожу поблизу будинку. За такого розташування продуктивність зростає до 50 % за рахунок того, що прямі (найбільш ефективні) сонячні промені потрапляють то на одну, то на іншу поверхню.

Двосторонні сонячні батареї: ціна, пропорційна вигоді

Основні переваги інноваційних панелей:

  • генерують більше електричної енергії порівняно з традиційними такої самої площі;
  • більший термін експлуатації (обидві сторони стійкі до впливу UF-променів, тому повільніше зношуються);
  • знижені витрати на балансування системи.

Але є й недоліки. Двосторонні модулі дорожчі на 20–40% (китайським виробникам вдається знижувати цей показник), і треба морочитися з їх встановленням (підібрати найефективніший кут, відбивальну поверхню).

Особливості конструкції

Верхня сторона – загартоване скло зі зниженим вмістом Fe, нижня – з прозорого полімеру (у деяких виробників – теж зі скла).

Оскільки кут встановлення панелей такий, що вітрові навантаження значні, то базові конструкції мають бути дуже міцними.

Якщо встановлювати панелі паралельними рядами, то, аби уникнути взаємного затінення, треба збільшувати відстань між ними. В результаті потрібно виділяти більші площі та використовувати більше кабелів.

Попри це, і вчені, і виробники вважають впровадження двосторонніх сонячних панелей (особливо на промислових об’єктах) доцільним.