Рассел Ол запатентовал одностороннюю кремниевую ячейку в 1946 году. Уже через 30 лет солнечные батареи снабжали энергией орбитальные станции. В то же время Антонио Луке запатентовал устройство, ставшее прототипом двусторонних солнечных элементов. В промышленном производстве их усовершенствованная версия была введена в начале XXI века.

Как работают двухсторонние солнечные панели

Уже из названия ясно, что в двухсторонних (bifacial) панелях энергия солнечных лучей преобразуется в электрическую и в верхней, и в нижней поверхностях. На верхнюю попадают прямые лучи, на нижнюю – отражены от площадки, на которой установлены панели. От отражательной способности поверхности площадки зависит производительность фотоэлементов нижней стороны панели. К примеру, от снега отражается 85–95% лучей. Это увеличивает генерацию энергии на 30% по сравнению с односторонним модулем. От зеленоватой травки отражается 25% лучей, которые, попав на нижнюю поверхность солнечной панели, увеличивают эффективность СЭС на 8%.

То есть выгоднее всего их устанавливать в северных регионах, где снежный покров лежит довольно долго.

Самый эффективный вариант установки bifacial-панелей – перпендикулярно земле. Из них буквально можно сделать ограждение у дома. При таком расположении производительность возрастает до 50% за счет того, что прямые (наиболее эффективные) солнечные лучи попадают то на одну, то на другую поверхность.

Двусторонние солнечные батареи: цена, пропорциональная выгоде

Основные преимущества инновационных панелей:

  • генерируют больше электрической энергии по сравнению с традиционными такой же площади;
  • больший срок эксплуатации (обе стороны устойчивы к воздействию UF-лучей, поэтому медленнее изнашиваются);
  • снижены затраты на балансировку системы.

Но есть и недостатки. Двусторонние модули дороже на 20–40% (китайским производителям удается снижать этот показатель), и нужно возиться с их установкой (подобрать самый эффективный угол, отражающую поверхность).

Особенности конструкции

Верхняя сторона – закаленное стекло с пониженным содержанием Fe, нижняя – из прозрачного полимера (у некоторых изготовителей – тоже из стекла).

Поскольку угол установки панелей таков, что ветровые нагрузки значительны, базовые конструкции должны быть очень прочными.

Если устанавливать панели параллельными рядами, то во избежание взаимного затенения нужно увеличивать расстояние между ними. В результате следует выделять большие площади и использовать больше кабелей.

Тем не менее, и ученые, и производители считают внедрение двусторонних солнечных панелей (особенно на промышленных объектах) целесообразным.