هر زمان که یک محصول نوآورانه یا یک اختراع جدید روانه بازار میشود، تشخیص اینکه یک مد زودگذر است یا یک نوآوری با ارزش‌های واقعی، سخت است. از این لحاظ قابل درک است که رهبران تجاری برای پذیرش آخرین نوآوری‌ها تا زمانی که داده‌های دنیای واقعی مزایای اقتصادی آنها را نشان دهد، تردید داشته باشند. اما هنگامی که یک نوآوری ارزش خود را ثابت میکند، منطقی‌‌ترین کار، استفاده از آن است. در این مطلب به معرفی پنل های خورشیدی دو طرفه پرداخته و همچنین مزایا و معایب و روش های نصب آن بررسی می گردد.
معرفی پنل های خورشیدی دو طرفه
بیشتر پنلهای خورشیدی امروزی فقط توانایی آن را دارند که از یک طرف، آن هم طرفی که رو به خورشید است استفاده کنند تا انرژی نور ساطع شده از خورشید را به جریان الکتریسیته و در نهایت به برق تبدیل کنند. طی تحقیقات و آزمایشاتی که اخیراً انجام شده، اگر طرف دیگر یک پنل خورشیدی هم بتواند از بازتاب نور خورشید که از زمین زیر سطح آن ساطع می‌گردد استفاده کرده و تبدیل انرژی را انجام دهد، میزان انرژی برق تولیدی توسط پنل خورشیدی به طور چشمگیری افزایش خواهد یافت.
به تازگی یک فرمول ترمودینامیکی جدید این مسئله را آشکار ساخته که پنلهای خورشیدی دوطرفه (Bifacial) حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد انرژی خورشیدی بیشتری را به نسبت پنلهای یک طرفه مورد استفاده‌ی کنونی حال حاضر تبدیل می کنند.
سلولهای خورشیدی دو طرفه طوری طراحی شده اند تا نور از هر دو طرف به آن وارد شود. سطح جلویی سلول مشابه باسلول‌های خورشیدی معمولی و استاندارد است، که مهمترین تفاوت آن ساختار سطح پشتی آنها است. به جای اینکه تمام سطح پشتی را با یک سطح آلومینیومی بازتابنده بپوشانیم، از یک شبکه انگشتی (Finger Grid) استفاده میشود تا اجازه دهد نور خورشید به سطح پشتی برسد.
به طور معمول، مواد سیلیکون مورد استفاده برای سلولهای خورشیدی Bifacial بایدکیفیت خیلی خوبی داشته باشند، به طوری که بار‌های الکتریکی تولید شده در نزدیکی سطح پشتی می‌توانند هنگام تولید به سمت “امیتر” در سطح جلویی بروند. این طرح نیاز به استفاده از مواد شفاف محصور کننده (شیشه) در دو طرف ماژول‌ها دارد.
پنل دو طرفه خورشیدی نسبت به پنل های مرسوم دارای مزیت های بیشتری هستند. از هر دو سطح پنل دو طرفه برق تولید می شود و این ویژگی باعث افزایش کل برق تولیدی می شود. اغلب این پنل ها مقاوم ترند. زیرا هردو طرف پنل مقاوم در برابر اشعه فرابنفش است. از آنجایی که این پنل ها فاقد قاب هستند، تخریب ناشی از اثر PID نیز کاهش می یابد. با نصب پنل دوطرفه در فضای کمتری می توان برق بیشتری تولید کرد.
نحوه کار پنل های خورشیدی دوطرفه
اینجا سوالی مطرح می شود، این امر چگونه به تولید قدرت بیشتر کمک میکند؟ پاسخ صرفا در فیزیک نهفته است! ساختار این پنلهای خورشیدی، تولید انرژی را به جای یک سمت، از دو سوی پنل میسر میکند. اجازه بدهید اطلاعات بیشتری را در باره ساختار این پانلهای خورشیدی کسب کنیم تا عملکرد آنها را درک کنیم. چون پنلهای خورشیدی سنتی دارای ورقه های پشتی کدر یا سیاه هستند، انرژی نوری که از آنها میگذرد، به اطراف پراکنده شده و تلف می شود.
بنابر این، انرژی تولیدی صرفا در یک سمت این پنلها بوجود می آیند. همین امر است که باعث می شود تا آنها را پانلهای خورشیدی تک وجهی بنامند. از سوی دیگر، پانلهای خورشیدی دوطرفه دارای ورقه پشتی شفاف هستند. در ضمن، آنها در سمت پشت هم سلول خورشیدی دارند. بنابر این وقتی نور از سمت جلو وارد سلولهای PV میشود، کنش بین فوتونها و الکترونها تولید جریان میکند.
اما وقتی نور سمت جلوی سلول را ترک میکند، چه اتفاقی می افتد؟ چون پشت این پنل های خورشیدی را متریال شفاف می پوشاند، نور به راحتی می تواند از آن عبور میکند .پس از اینکه نور به زمین میخورد، بواسطه فرایند انعکاس داخلی، به پانل خورشیدی منعکس میشود.
سلولهای PV موجود در پشت، این اطمینان را فراهم میکنند که نور منعکس شده، جذب شده و مجددا برای تولید انرژی مورد استفاده قرار میگیرد.با این وصف، این اتفاق در مناطق انعکاسی مثل برف یا سایر سطوح سفید یا شدیدا انعکاسی سودند تر است.
نحوه نصب پنلهای خورشیدی دو طرفه
چگونگی نصب پنل خورشیدی دوطرفه به نوع آن بستگی دارد. نصب پنل خورشیدی دوطرفه دارای قاب ممکن است آسان‌تر از انواع بدون قاب آن باشد فقط به این دلیل که نصب رایج قبلاً با مدل‌های دارای قاب سازگار شده‌اند. اکثر تولیدکنندگان پنل خورشیدی دوطرفه، سازه‌های نگهدارنده پنل مخصوص خود را تهیه میکنند تا هرگونه تردید در نصب را از بین ببرند.
برای پنل خورشیدی دوطرفه بدون قاب، سازه‌های نگهدارنده ماژول اغلب از محافظ‌های لاستیکی برای محافظت از شیشه استفاده میکنند و باید مراقبت‌های ویژه‌ای برای جلوگیری از آسیب دیدن شیشه‌ها صورت گیرد.
پنل خورشیدی دوطرفه که به‌صورت شیب‌دار نصب میشوند قادرند نور بیشتری که از سطح زیرین پنل به پشت آنها بازتاب میشود را جذب کنند، ازاین‌رو برق بیشتری تولید میکنند و به همین دلیل است که پنل خورشیدی دوطرفه نسبت به پنلهای مرسوم که بر بام‌های تجاری یا به‌صورت آرایه بر روی زمین نصب میشوند عملکرد بهتری دارند.
سیستم نصب پنل خورشیدی دوطرفه می‌تواند بر عملکرد پنلها تأثیرگذار باشد. سازه‌های قفسه‌ای همراه با سیستم ریلی که معمولاً با ماژول‌های یک طرفه یا تک فازی پوشیده میشوند، ردیف‌هایی از سلولهای دوطرفه را خواهد پوشاند. جعبه‌های اتصال (Junction Box) در پنلهای دوطرفه کوچک‌تر شده‌اند یا به‌صورت واحدهای متعدد کوچک‌تر در حاشیه پنل نصب‌شده‌اند تا از سایه شدن سلول‌ها جلوگیری شود. سیستم‌های نصب و نگهداری برای نصب پنلهای دوطرفه به‌طور خاص طراحی شده‌اند تا قسمت پشتی این پنلها پوشیده نشود.
مزایای پنل های خورشیدی دوطرفه
دلیلی وجود دارد که چرا پنلهای خورشیدی دوطرفه مثل برق در حال رواج گرفتن هستند. علت این است که این پنل ها مزایای زیادی به همراه دارند بعضی از آنها عبارتند از:
- قدرت خروجی بیشتر
اولین و واضح ترین مزیت، همانگونه که ممکن است حدس بزنید، افزایش سطح قدرت خروجی است.گرچه این امر متناسب با نوع پانلهای خورشیدی دوطرفه، نحوه نصب و سطوح انعکاسی موجود متفاوت است؛ میتوانید مطمئن باشید که افزایش در قدرت خروجی معینی وجود خواهد داشت.
- PID
به دلیل ساختار آنها، این پانلهای خورشیدی “افت انرژی بالقوه” حداقل تا صفر دارند؛ بنابر این کارایی را می افزایند.
- کیفیت سیلیکون
این سلولهای خورشیدی حاوی سیلیکون مونوکریستالی هستند. بنابر این، افزایش چشمگیری در قدرت تولیدی وجود دارد و این امر برای هر دو سمت صادق است.
این آگهی را گزارش کنید
- دوام
فریم های شیشه ای دوبل این پانل ها نه تنها انرژی بیشتری را تولید میکنند بلکه آنها را فوق العاده بادوام میکند. از آنجایی که شیشه سکوریت این ماژول ها را تشکیل میدهد، باعث می شود ساختار قوی تر از پانل های خورشیدی سنتی باشد.
بنابراین، آنها از جهت مخاطرات محیطی، ایمن هستند. بعلاوه، اکثر تولیدکنندگان برای این پنل های خورشیدی ضمانت های بیشتری می کنند.
- زیبایی شناختی
پانلهای خورشیدی دوطرفه باریک و نرم هستند. بنابر این، آنها زمخت به نظر نمیرسند و ظاهر منزل شما را از بین نمی برند. برای مثال، میتوانید آنها را مثل سایبان استفاده کنید؛ زیرا این کار آنها را از نظر زیبایی شناختی، دلچسب تر میکند.
معایب پنل های خورشیدی دوطرفه
مانند هر سیستم خورشیدی دیگری، این پنل ها نیز معایبی دارند. در زیر برخی از معایب پنلهای خورشیدی دوطرفه آورده شده است:
- هزینه
بزرگترین جنبه منفی پانلهای خورشیدی دوطرفه، قیمت آنهاست. چون آنها از سیلیکون کیفیت بالا ساخته میشوند، خیلی گرانتر از پانل های خورشیدی سنتی هستند. علاوه بر این، شیشه سکوریت دوبل آنها نیز قیمت آنها را افزایش میدهد. پانلهای خورشیدی دوطرفه هزینه های نصب بیشتری هم دارند. ساختار شیشه دوبل، آنها را خیلی گران میکند. بنابر این، نصب آنها نیازمند مهاترهای ویژه ای است؛ بخصوص در هنگام نصب عمودی. این موضوع، به نوبه خود، هزینه های نصب را افزایش میدهد.
- فضا
مثل هر سیستم خورشیدی دیگر،این نوع از پنل ها نیز نیازمند فضای زیادی برای مقدار کافی انرژی هستند. سطحی که نور خورشید به آن برخورد میکند بایستی به قدر کافی بزرگ باشد؛ علاوه بر این همانگونه که قبلا گفتیم لازم است تا بین ردیف ها ی پانل نیز فاصله کافی وجود داشته باشد.همه اینها نیازمند مساحت زیادی است. تعویض سقف منزلتان با پنل های خورشیدی می تواند یک کار بزرگ باشد.
برای مشاهده و تهیه انواع پنل های خورشیدی به بخش محصولات سایت مراجعه کنید.
برای مشاهده مقالات و پروژه های بیشتر ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.
