説明: 両面受光型ソーラーパネル

ソーラーパネルの設置について話しているとき、できるだけ多くの太陽エネルギーを生成するようにシステムを設計することが賢明です。 最近では、競争力のある価格と効率のおかげで、両面受光型ソーラーパネルが注目を集めています。

両面受光型ソーラーパネルは、表側と裏側からエネルギーを集めることができるソーラーパネルです。 このテクノロジーの起源は、1960 年代にまで遡ります。 コストが高すぎるため、広範な太陽光発電市場が爆発的に成長する一方で、休止状態が続いていました。 最近のコスト低下と効率向上のおかげで、両面受光型太陽電池とパネルが再び市場で注目を集めています。

両面受光セルは、2021 年に太陽電池の世界市場シェアの 50% を占めました。太陽光発電国際技術ロードマップ (ITRPV) によれば、この割合は 2023 年までに 85% に増加すると予想されています。実際、ソーラー トラッカー メーカーは次のようにも述べています。追跡システムを使用する最近の太陽光発電プロジェクトの大部分には、両面受像パネルが含まれています。

一般に、太陽光発電パネルは、単結晶セルまたは多結晶セルという 2 つの異なるタイプの結晶セルのいずれかで構成されます。 両面受光型 PV パネルは通常、p-PERC 両面受光型セルを使用して製造されます。 各太陽電池は単一のシリコン結晶 (単結晶セル) で構成されているため、パネルの効率が高くなる傾向があります。 電気を生成する電子がより多くのスペースを移動できるようになります。 単結晶セルはより高価です。 両面受光型ソーラーパネルの太陽電池セルは、片面受光型ソーラーパネルの太陽電池セルとまったく同じです。 唯一の本当の違いは、パネルの製造方法にあります。

従来の片面ソーラーパネルは、不透明なバックシートを備えています。 一方、両面受光型ソーラーパネルは、両面から太陽エネルギーを吸収するために太陽電池を所定の位置に保持する反射性の背面または二重ガラスを備えています。 パネルは完全に透明で、通常は金属グリッド線のないフレームレスです。 これにより、構造的完全性が強化され、目に優しくなります。

両面受光型ソーラーパネルは、他の通常のソーラーパネルと同様に機能します。 表面の 1 つは直接入射する太陽エネルギーを吸収し、電気に変換します。 これには、ガラス内に閉じ込められ、太陽電池に吸収されるまで跳ね返る太陽光の一部が含まれます。 単面パネルでは吸収されずにパネルをそのまま通過するエネルギーの一部があります。 ここが両面フェイシャルと異なる点です。

両面受光型ソーラーパネルでは、光はパネルを直接通過し、高反射表面に衝突します。 次に、この光はパネルに向かって反射し、背面から吸収されます。 この反対側は、周囲のさまざまな表面から跳ね返される残りの残留エネルギーも処理します。 これが、両面受光型ソーラーパネルがより多くのエネルギーを利用して追加の電力を生成する理由です。 地面などの他の表面から反射される光は「アルベド」光と呼ばれます。

現在一般的に使用されている両面受光型ソーラーパネルの定格電力は通常 440 ～ 545 ワットで、これは理想的な太陽光と温度条件下での予想される発電量を示しています。 この電力定格はパネルの前面からの発電を考慮していますが、両面パネルではパネルの背面にも 2 番目の定格が示されます。 しかし、ここ数カ月で出力容量が 600 ワットを超える両面フェイシャルも世界中の市場に導入されています。

両面受光型ソーラーパネルは、住宅環境よりも太陽光発電所でより効果的に機能します。 これらのパネルは、地面から約 4 メートル上に設置すると最も効果的です。 これは単純に、パネルの位置が高くなるほど、その下を通過する光が下面で吸収される量が多くなるからです。

アレイの下の地面に、暗い色よりも効率的に光を反射する白色または反射面がある場合、アルベド光の取り込みが高くなります。 Solar World の調査によると、コンクリートの地表アルベド値は 16%、緑地または芝生は 23%、白い砂利は 27% 高い発電量を実現しますが、白色に塗装されたコンクリートは状況に応じて 60% から 80% の間で寄与する可能性があります。塗料の種類と厚さについて。 ただし、白い屋根材は 80% 以上の最高のアルベド値を実現します。

両面受光型ソーラー パネルを選択する前に、何が片面受光型ソーラー パネルよりも優れた選択肢であるのかに注目することが重要です。 また、既存のオプションよりも両面パネルを使用するのに十分な利点が欠点を上回るかどうかを評価することも重要です。

両面受光型ソーラーパネルには、従来の片面受光型ソーラーアレイに比べてさまざまな利点があります。 両面受光型ソーラーパネルが最高のパフォーマンスを発揮するには、プールのガラス、砂地、石、または雪の多いエリアなど、反射率の高い表面の近くに設置する必要があることに注意してください。

両面受光型ソーラーパネルを使用する最も重要な利点は次のとおりです。

よりよい性能：簡単に言えば、それが最も重要な機能です。 パネルの両側から電力を生成するため、両面パネルのエネルギー生成が全体的に増加します。 明らかに、両面受光型ソーラーパネルは、従来のソーラーパネルよりも多くの電力を生成できます。 一部のメーカーが主張しているように、モジュールが反射性の高い表面に取り付けられている場合、背面から生成される余分な電力により出力が 30% 増加します。

耐久性:従来の片面パネルとは異なり、両面パネルにはフレームがありません。 両面が強化ガラスで覆われており、多くの場合耐久性が高くなります。 強化ガラスは耐候性、耐紫外線性があり、高温、強風、過酷な気象条件に耐えることができます。

電位誘起劣化 (PID) の低減: PID は、電流が意図した経路から逸れたときに発生します。 その結果、太陽電池パネルが腐食します。 両面パネルはフレームレス (金属を含まない) です。 したがって、太陽電池は電位誘起劣化 (PID) を受ける可能性が低くなります。 さらに、外部に金属接点がないため、両面パネルは接地する必要がありません。

拡散光でうまく機能します:単面パネルに勝るもう 1 つの利点は、両面パネルが拡散光でもより効果的に機能することです。 余分な表面積のおかげで。 このように、これらのパネルは長期的なコストを考慮すると経済的です。

より長い保証:両面受光型ソーラーパネルには、多くの場合、最大 30 年の長期保証が付いています。

両面受光型ソーラーパネルを使用する場合の明らかな欠点のいくつかを以下に示します。

初期費用が高い:両面パネルの初期コストは、単面パネルに比べて比較的高くなります。 製造プロセスにより、両面受光型ソーラー パネルのコストは片面受光型ソーラー パネルよりも最大 10% 高くなります。

高額な設置コスト:両面受光型太陽光パネルは従来型に比べて重量が重くなるため、当然設置コストも高くなります。

両面受光型太陽光発電技術は、太陽追尾技術の恩恵を受けることができ、通常の太陽電池アレイよりもはるかに多くの太陽光を取り込むことができます。 あるレポート「両面受光型太陽光発電システムと追尾型太陽光発電システムの世界的な技術経済的パフォーマンス」によると、両面から太陽光を最適に収集するために、光の方向に傾けることは、これまでで最も費用対効果の高い太陽光発電オプションとなり得ます。 組み合わせシステムによりエネルギー生産が強化されます。 単一パネルの PV システムよりも、平均して通常よりも約 35% 多くのエネルギーを生成します。 報告書によると、全体として、この仕組みにより電気料金が平均 16% 削減されます。