پنل‌های خورشیدی دوطرفه چه مقدار برق بیشتری تولید می‌کنند؟

تفاوت اصلی پنل‌های دوطرفه (Bifacial) و یک‌طرفه (Monofacial) در قابلیت جذب نور از دو سمت و نوع ساختار لایه‌های شیشه و سلول‌های خورشیدی است. این اختلاف ساختاری باعث تفاوت‌های قابل توجهی در راندمان، طراحی سازه و عملکرد نیروگاه در شرایط نوری مختلف می‌شود.

تفاوت ساختاری پنل‌های دوطرفه و یک‌طرفه

پنل‌های یک‌طرفه معمولاً از ساختار متشکل از یک لایه شیشه در سطح جلویی و یک لایه بک‌شیت مات یا آلومینیومی در پشت برخوردار هستند. این پیکربندی تنها اجازه جذب فوتون‌های نور از سمت جلویی پنل را فراهم می‌کند.

در مقابل، پنل‌های دوطرفه با بهره‌گیری از طراحی شیشه‌ای در هر دو سمت، به سلول‌هایی تجهیز شده‌اند که قابلیت جذب نور بازتابی از سطح زمین و محیط اطراف را نیز دارند. این ویژگی باعث می‌شود که علاوه بر جذب تابش مستقیم، تابش پراکنده و انعکاسی را نیز به الکتریسیته تبدیل کنند.

در پنل‌های دوطرفه به جای استفاده از بک‌شیت مات یا آلومینیومی، از شیشه سکوریت با ضریب انتقال بالا در سمت پشتی بهره گرفته می‌شود؛ عاملی که موجب ارتقای خواص مکانیکی، افزایش مقاومت در برابر عوامل محیطی و بهبود انتقال حرارت در شرایط عملیاتی می‌گردد. برخی از مدل‌های دوطرفه دارای طراحی بدون فریم (Frameless) هستند تا از پدیده سایه‌اندازی لبه‌ها کاسته شود و بازده کلی پنل در شرایط نور غیرمستقیم افزایش یابد.

افزایش راندمان پنل با بهره‌گیری از بازتاب نور سطح زمین

این ویژگی جذب نور دوطرفه، به ویژه در مناطقی با سطوح بازتابنده بالا مانند شن سفید، بتن روشن یا فویل‌های بازتابنده، مزیت بزرگی ایجاد می‌کند. بسته به طراحی و محیط نصب، راندمان تولید انرژی در این پنل‌ها ۱۰ تا ۳۰ درصد بیشتر از پنل‌های یک‌طرفه خواهد بود. حتی در شرایط با ضریب بازتابش نور کم (مانند سطوح تیره یا آسفالت)، افزایش راندمان حدود ۳ تا ۷ درصد نیز امکان‌پذیر است.

تأثیر طراحی سازه بر عملکرد جذب دوطرفه

برای استفاده کامل از قابلیت‌های پنل‌های دوطرفه، طراحی سازه باید متناسب با ساختار دوطرفه انجام گیرد. به عنوان مثال، پنل‌های دوطرفه باید با ارتفاع بیشتری از سطح زمین نصب شوند تا بازتاب نور به پشت پنل بیشتر شود. فاصله بین ردیف‌ها باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که از سایه‌اندازی بین ماژول‌ها جلوگیری شود. همچنین نوع سازه باید امکان عبور نور و بازتاب مؤثر از زمین را فراهم کند؛ سازه‌های باز و بدون مانع در پشت پنل ایده‌آل هستند.

بررسی هزینه نصب و ساخت

پنل‌های دوطرفه به دلیل بهره‌گیری از طراحی دو لایه شیشه‌ای، دارای استحکام سازه‌ای بالاتر و وزن بیشتری هستند که این موضوع مستلزم استفاده از سازه‌های نگهدارنده تقویت‌شده و رعایت الزامات خاص در طراحی مهندسی نصب است. این ویژگی‌ها منجر به افزایش هزینه‌های اولیه خرید در مقایسه با پنل‌های یک‌طرفه می‌شود.

با این حال، تولید انرژی بیشتر در شرایط مناسب و کاهش هزینه نهایی هر کیلووات ساعت برق تولیدی (LCOE) باعث شده است این پنل‌ها در پروژه‌های صنعتی و نیروگاه‌های بزرگ که دارای افق بازگشت سرمایه بلندمدت هستند، از نظر اقتصادی گزینه‌ای مقرون‌ به‌ صرفه و رقابتی محسوب شوند.

معرفی مدل‌های برجسته پنل‌های دوطرفه در بازار جهانی

در ادامه، فهرستی از پنل‌های دوطرفه پرفروش و مطرح در بازار جهانی آورده شده است که توسط برند‌های بین‌المللی تولید می‌شوند. این پنل‌ها بر اساس توان خروجی و ساختار سلولی طبقه‌بندی شده‌اند:

وضعیت تولید داخلی پنل‌های خورشیدی دوطرفه در کشور

در سال‌های اخیر برخی شرکت‌های داخلی اقدام به تولید پنل‌های دوطرفه کرده‌اند، اما به دلیل پیچیدگی فرآیند ساخت و هزینه ساخت بالا، این محصولات هنوز به صورت محدود و با ظرفیت پایین تولید می‌شوند. اگرچه کیفیت و راندمان این پنل‌ها به تدریج به سطح استاندارد‌های بین‌المللی نزدیک می‌شود، هنوز محدودیت‌هایی در تنوع فناوری و توان خروجی وجود دارد.

قیمت رقابتی تولید داخل مزیت اصلی این پنل‌ها است، اما انتخاب بین نمونه‌های داخلی و وارداتی معمولاً مستلزم بررسی دقیق اقتصادی، پشتیبانی فنی و شرایط پروژه است. با این حال، با توسعه پروژه‌های نیروگاهی بزرگ و ارتقای دانش طراحی، انتظار می‌رود پنل‌های دوطرفه به تدریج سهم بیشتری از بازار را به خود اختصاص دهند.

جمع‌بندی

پنل‌های دوطرفه با طراحی متفاوت نسبت به مدل‌های یک‌طرفه، قادرند از هر دو سمت تابش خورشید را دریافت و به برق تبدیل کنند. این ویژگی در شرایط نصب مناسب می‌تواند تولید انرژی را تا ۳۰ درصد افزایش دهد. بهره‌گیری از ساختار شیشه‌ای دوطرفه همچنین مقاومت مکانیکی و دوام پنل را در برابر شرایط محیطی بهبود می‌بخشد.

اگرچه هزینه اولیه خرید و نصب این پنل‌ها به دلیل وزن بیشتر و نیاز به سازه‌های تقویت‌شده بالاتر است، اما افزایش تولید برق در بلندمدت منجر به کاهش هزینه نهایی تولید هر کیلووات‌ ساعت برق (LCOE) می‌شود. به همین دلیل، پنل‌های دوطرفه به انتخابی مقرون‌ به‌ صرفه برای نیروگاه‌های تجاری و پروژه‌های مقیاس‌ بالا تبدیل شده‌اند.