太陽(yáng)能領(lǐng)域快速發(fā)展的雙面太陽(yáng)能解析

隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大，而現(xiàn)有的能源有限，需要人們不斷發(fā)展新能源，而太陽(yáng)能就是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，人們開(kāi)始大力發(fā)展太陽(yáng)能能發(fā)電。

目前常見(jiàn)的太陽(yáng)能板裝設(shè)方法，主要采用固定式安裝，將太陽(yáng)能板設(shè)置在屋頂、固定式支架上，僅有正面捕捉日照。太陽(yáng)能模塊沒(méi)辦法追日逐光、追蹤太陽(yáng)軌跡并調(diào)整最佳角度，同時(shí)也因?yàn)椴晒潭ㄊ?，太?yáng)能模塊也只會(huì)在一側(cè)裝設(shè)太陽(yáng)能電池。

雙面模塊從面板的兩側(cè)產(chǎn)生太陽(yáng)能。傳統(tǒng)的不透明背板是單面的，雙面模塊暴露太陽(yáng)能電池的正面和背面。當(dāng)雙面模塊安裝在高反射表面(如白色TPO屋頂或淺色石頭地面)時(shí)，一些雙面模塊制造商聲稱，由后部產(chǎn)生的額外功率可使生產(chǎn)量增加30%。

其主要理念很簡(jiǎn)單。除了用 PV 組件的一面來(lái)收集太陽(yáng)光線外，還可通過(guò)背面采集來(lái)自多個(gè)角度的反射和散射光線以生產(chǎn)更多電力。除了對(duì)背面材料和內(nèi)部互聯(lián)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整外，電池技術(shù)和幾何結(jié)構(gòu)均以經(jīng)驗(yàn)證的單面組件原理為基礎(chǔ)。也就是說(shuō)，在未來(lái) 10 年內(nèi)，雙面 PV 很可能從一個(gè)發(fā)展遠(yuǎn)景順利轉(zhuǎn)變?yōu)楸粡V泛應(yīng)用的技術(shù)，且預(yù)計(jì)世界市場(chǎng)占有率將高達(dá) 30-50%。

雙面模塊有許多設(shè)計(jì)。有些是框架而其他框架是無(wú)框架的。有些是雙層玻璃，有些則使用透明背板。大多數(shù)使用單晶硅電池，但有多晶硅設(shè)計(jì)。有一點(diǎn)是不變的，那就是權(quán)力來(lái)自雙方。有無(wú)框架的雙玻璃模塊可以暴露單元的背面，但不是雙面的。真正的雙面模塊在其電池的正面和背面都有觸點(diǎn)/母線。

不過(guò)為了在有限的空間最大化發(fā)電效益，最近不斷有研究提到雙面太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)。這種兩面都裝有太陽(yáng)能電池的模塊，除了正面的電池能吸收陽(yáng)光，背面模塊也能吸收地面反射光與漫射光，可大幅提高太陽(yáng)能發(fā)電效益。目前也有愈來(lái)愈多案場(chǎng)開(kāi)始采用雙面太陽(yáng)能技術(shù)，像歐洲、日本等高緯度容易下雪國(guó)家，背面模塊就可以吸收地面積雪的反光，提高發(fā)電量。近期研究也指出，雙面太陽(yáng)能可增加15%~20%發(fā)電效益。

優(yōu)化會(huì)對(duì)另一面的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，為雙面 PV 電廠尋求理想設(shè)置是一個(gè)復(fù)雜的挑戰(zhàn)。由于傾角是組件效率的一個(gè)重要因素，前后面的理想角度可以不同。 另一個(gè)參數(shù)則是組件的長(zhǎng)度和各排組件之間的距離，即地面覆蓋率(GCR)。適應(yīng)太陽(yáng)光束入射角度的高 GCR 值通?？商岣咭粋€(gè)發(fā)電廠的效率。但即使對(duì)單面PV 發(fā)電廠而言，較高的 GCR 值也會(huì)在太陽(yáng)高度角較低的早晨或傍晚時(shí)分發(fā)生相互遮擋的情況。對(duì)于雙面光伏發(fā)電廠，遮擋則是一個(gè)更大的問(wèn)題。理想狀態(tài)是在各排組件之間有足夠的空間形成一個(gè)大小適合的表面，使地面反射不被遮擋?？墒沁@將降低地面覆蓋率和電廠的單位面積輸出。 與組件設(shè)置相關(guān)的參數(shù)還包括建筑高度和扭力管。扭力管的作用是跟蹤 PV 組件，因此應(yīng)將雙面組件放置于更高的位置，從而對(duì)更多來(lái)自地面的多角度的反照輻射光線進(jìn)行轉(zhuǎn)化;但建設(shè)成本也將由此增加。這一概念也同樣適用于為了避免安裝件構(gòu)成遮蔽而修改扭力結(jié)構(gòu)。

以上就是雙面太陽(yáng)能發(fā)展的一些解析，目前太陽(yáng)能還未能更好被人類利用，需要科研人員不斷努力，研究出更高效地產(chǎn)品，這樣才能保證我們?nèi)祟惖哪茉磯蛉祟惏l(fā)展所需。