عملکرد دمایی ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه

نویسنده: محسن فرزان، کارشناس ارشد انرژی‌های تجدیدپذیر        زمان مطالعه: ۲ دقیقه

با حرکت تولیدکنندگان به‌سمت ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه (Bifacial)، صنایع پایین‌دستی در یکی – دو سال اخیر تلاش فراوانی برای اضافه‌کردن پارامترهای مربوط به ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه به مدل‌های خود، داشته‌اند.

برای مدل‌سازی انرژی تولیدشده از سمت پشت ماژول‌های فتوولتاییک، بحث زیادی پیرامون چگونگی اضافه‌کردن دقیق ضریب بازتاب سطح زیر ماژول و ناهمگنی تابشی که به پشت آن می‌تابد، به مدل‌های محاسباتی فعلی، صورت گرفته است.

براساس مطالعات جدید که توسط دانشمندان دانشگاه پردو (Purdue University) آمریکا انجام شده است، بهبود حساسیت به دما در ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه در برخی مدل‌سازی‌ها لحاظ نشده است که می‌تواند تصویر از عملکرد این ماژول‌ها را به‌شدت تغییر دهد.

به گفته پروفسور محمد اشرف عالم، استاد دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه پردو، آنالیزها نشان می‌دهد با در نظر گرفتن بهبود حساسیت به دما در ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه در مقایسه با ماژول‌های فتوولتاییک رایج یک‌طرفه در مدل‌سازی‌ها، استفاده از ماژول‌های خورشیدی دوطرفه در بسیاری از نقاط جهان از لحاظ اقتصادی به‌صرفه خواهد شد.

این محققان درپی اضافه‌کردن اطلاعات مربوط به راندمان وابسته به دمای ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه به پارامترهای مدل‌سازی فعلی، هم‌چون شدت تابش و دما بودند. پژوهشگران دریافتند با در نظر گرفتن جزییات مربوط به اثر دما بر ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه، به‌طور معمول منجر به تغییرات ۱۰ تا ۱۵ درصدی انرژی تولیدی مدل‌سازی‌شده و مقادیر هزینه هم‌ترازشده انرژی خواهد شد.

شکل۱: شبیه‌سازی عملکرد ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه در نیروگاه‌های خورشیدی

پیشنهاد مطالعه:۲۰ درصد افزایش تولید انرژی با بکارگیری پنل های خورشیدی دو طرفه

آینده ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه

در ادامه پژوهشگران یافتند که مزیت فناوری‌های آینده همچون هتروجانکش‌ها (Heterojunction)، به‌دلیل ضریب دمایی بهتر، روشن‌تر خواهد بود.  دانشمندان تخمین‌زده‌اند انرژی تولیدشده از سمت پشت ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه  برای ماژول‌های هتروجانکشنی که در مناطق داغ نزدیک به خط استوا نصب‌شده‌اند تا ۱۲ درصد و برای مناطق خنک‌تر با عرض جفرافیایی ۳۰ درجه و بالاتر، تا ۴۵ درصد، افزایش یابد.

این گروه معتقد است که مدل جدید ارائه شده قادر است که درک از عملکرد ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه و صرفه اقتصادی آن در مناطق بیشتری از جهان نسبت‌به آن‌چه که از قبل تصور می‌شد را تغییردهد.

محققان اذعان داشته‌اند که تجزیه و تحلیل صورت گرفته در این پژوهش این امکان را فراهم آورده است که مزایای نسبی و صرفه اقتصادی نسل بعدی ماژول‌های فتوولتاییک دوطرفه براساس هر منطقه به‌طور واقع‌بینانه مورد ارزیابی قرار گیرد.

منبع: Applied Energy