1 מהו מודול פוטו-וולטאי דו צדדי?
מודולים פוטו-וולטאיים דו-פנים הם סוג של מודול פוטו-וולטאי שיכול להשתמש בו-זמנית הן באור הנובע מלפנים והן מאחור. שלא כמו מודולים פוטו-וולטאיים מסורתיים חד-צדדיים שיכולים לנצל רק אור שמש שתקף מלפנים, מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים יכולים לא רק לנצל קרינת שמש ישירה מלפנים, אלא גם לשקף ולפזר אור מאחור, ובכך לשפר את יעילות ההמרה הפוטואלקטרית הכוללת. .
המאפיינים המבניים ועקרון העבודה של פוטו-וולטאים דו-צדדיים:
תכונות מבניות עיצוב:גם החלק הקדמי וגם האחורי של המודול הפוטו-וולטאי הדו-צדדי מצוידים בתאים פוטו-וולטאיים, המשתמשים בדרך כלל בתאי סיליקון חד-גבישיים או פולי-גבישיים בעלי יעילות גבוהה. הפאנל האחורי הוא בדרך כלל שקוף (כגון זכוכית או פולימר שקוף) כדי לאפשר לאור לעבור ולהיספג בסוללה מאחור. עיצוב האלקטרודה האחורית של סוללות דו-צדדיות מאפשר איסוף יעיל של זרם צילום בגב, בדרך כלל באמצעות טכנולוגיית מגע אחורי (IBC) או חומרים שקופים למחצה של אלקטרודה.
עקרון עבודה:תאים פוטו-וולטאיים חיוביים סופגים אור שמש ישיר וממירים אותו לאנרגיה חשמלית, שהיא התפקיד הבסיסי של כל המודולים הפוטו-וולטאיים.
התא הפוטו-וולטאי האחורי סופג אור המוחזר מהאדמה, מהסביבה ומבניינים, כמו גם אור מפוזר מהשמים. קרני האור הללו נספגות בסוללה מאחור ומומרות לאנרגיה חשמלית.
יתרונות הפוטו-וולטאים דו-צדדיים: הגברת ייצור החשמל והיעילות
מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים יכולים לנצל יותר משאבי אור, במיוחד בתנאי קרקע עם רפלקטיביות גבוהה כמו שלג, חול וגגות לבנים, שיכולים להגדיל משמעותית את ייצור החשמל.
יעילות ההמרה הפוטואלקטרית הכוללת של מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים גבוהה מזו של מודולים חד-צדדיים מכיוון שהם יכולים לספוג ולנצל יותר אור. יעילות ההמרה הפוטואלקטרית מאחור היא 60% -90% מזו שבחזית, ורווח ייצור החשמל לאחר שילוב המערכת הוא כ-4% -30% בהשוואה לתחנות כוח רכיבים חד-צדדיים.
התקנה ויישום של פוטו-וולטאים דו צדדיים
① התקנת קרקע:
במערכות מותקנות על הקרקע, מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים יכולים לנצל את האור המוחזר מהקרקע, ולרוב פועלים בצורה הטובה ביותר על משטחים בעלי רפלקטיביות גבוהה כגון חול לבן, דשא וכו'.
② התקנת גג:
בהתקנת גג, במיוחד עבור גגות לבנים או בהירים, השתקפות האור מהגב היא חזקה, ומודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים יכולים להשיג ייצור חשמל גבוה יותר.
③ התקנה אנכית:
בכמה יישומים מיוחדים, כגון גדרות, מעקות בטיחות או בנייה פוטו-וולטאית משולבת (BIPV), ניתן להתקין מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים בצורה אנכית, תוך שימוש באור מוחזר משני הצדדים.
④ מערכת מעקב:
המודולים הפוטו-וולטאיים הדו-צדדיים המותקנים על מערכת המעקב הסולארית יכולים למקסם את קליטת האור לאורך היום ולהגדיל את ייצור החשמל הכולל.
2 כיצד לתכנן, להתקין ולתחזק מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים בתחנות כוח פוטו-וולטאיות
אלבדו:בחר בחומרי קרקע בעלי רפלקטיביות גבוהה כגון חצץ לבן, חול, דשא או משטחים מצופים בציפויים מחזירי אור כדי לשפר את ניצול התאורה האחורית.
מרווח רכיבים:תכנן מרווח רכיבים סביר כדי למנוע חסימה בין הרכיבים ולהבטיח שהגב יוכל לקבל מספיק אור מוחזר.
זווית התקנה:בחר את זווית ההטיה המתאימה ושיטת ההתקנה כדי למקסם את קליטת האור הן מהחזית והן מאחור של המודול הפוטו-וולטאי הדו-צדדי.
בחירת לוח אחורי:השתמש בחומרי לוח אחוריים שקופים או שקופים למחצה, כגון מבני זכוכית כפולה, כדי להבטיח שהאור האחורי יכול לעבור ולהיספג בסוללה.
בחירת מהפך:בחר מהפך התואם למודול הפוטו-וולטאי הדו-צדדי כדי להבטיח שהמערכת תוכל להתמודד ביעילות עם זרם הן מהצד הקדמי והן מהצד האחורי.
סידור כבלים באופן סביר כדי למנוע חסימת האור האחורי, תוך הקפדה על כך שהכבלים לא יפיקו צללים נוספים. כאשר מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים סופגים אור מאחור, הם עשויים ליצור חום נוסף, ויש צורך במערכת אוורור ופיזור חום מתוכננת היטב כדי למנוע התחממות יתר של המודולים.
התקנה ותחזוקה פוטו-וולטאית דו צדדית
למודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים יש את המאפיין של ייצור חשמל דו-צדדי, ומערכת הפקת חשמל פוטו-וולטאית באמצעות מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים. ראשית, יש צורך לארגן את המודולים הפוטו-וולטאיים הדו-צדדיים בזווית ההטיה האופטימלית. ככל שגובה ההתקנה של הרכיב גבוה יותר, כך ייווצר כוח נוסף, אך גובה ההתקנה לא יעלה על 2 מטרים; וכאשר זווית הנטייה גדלה, הקרינה המוחזרת המתקבלת על ידי החלק האחורי של הרכיב הדו-צדדי נחלשת. הקפידו על איכות ההתקנה והבנייה, הימנע משריטות או זיהום על פני הרכיבים, במיוחד בחלק האחורי, כדי למנוע פגיעה בהעברת האור וביעילות הרכיבים.
ניקוי רגיל:נקה באופן קבוע את החלק הקדמי והאחורי של מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים כדי למנוע אבק, צואת ציפורים או מזהמים אחרים המשפיעים על העברת האור ויעילות המודול.
ניטור ואיתור:השתמש במערכת ניטור כדי לנטר את מצב הפעולה בזמן אמת של המערכת הפוטו-וולטאית הדו-צדדית, לזהות ולפתור תקלות מיידיות ולהבטיח את הפעולה היעילה לטווח ארוך של המערכת.
הערכת השפעה על הסביבה:הערך באופן קבוע את ההשפעה של שינויים סביבתיים על מערכות פוטו-וולטאיות דו-צדדיות, כגון גידול צמחים, הצטברות שלג, הצטברות אבק וכו', והתאם אסטרטגיות תחזוקה בזמן.
סיכוי שוק
עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה הפוטו-וולטאית והביקוש הגובר לפתרונות פוטו-וולטאיים יעילים בשוק, היישום של מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים הולך ונרחב יותר ויותר. יתרונות הביצועים המשמעותיים שלו ותרחישי היישום המגוונים שלו הופכים אותו לבעל פוטנציאל פיתוח עצום בשוק הפוטו-וולטאי העתידי.
מודולים פוטו-וולטאיים דו-צדדיים משיגים יעילות גבוהה יותר של ייצור חשמל ותרחישי יישום רחבים יותר על-ידי ניצול משאבי האור הן מהצד הקדמי והן מהצד האחורי, ומקדמים פיתוח נוסף של התעשייה הפוטו-וולטאית.