Новый тип солнечной батареи может генерировать электроэнергию с обеих сторон модуля

Лыжники это хорошо знают: однажды в воскресенье они неправильно нанесли солнцезащитный крем — и к вечеру обгорели. Это происходит потому, что снег отражает солнце, и кожа получает гораздо большую дозу ультрафиолетовых лучей, чем если бы вы сидели на балконе зимой.

Фотоэлектрическая промышленность стремится использовать этот эффект для повышения эффективности солнечных электростанций. У обычных солнечных панелей есть недостаток: они могут генерировать электроэнергию только с той стороны, куда падает солнце, то есть передняя часть панели не может использовать отраженный солнечный свет.

Поэтому научно-исследовательские институты и компании изучают тип солнечных элементов, способных преобразовывать солнечную энергию, генерируемую в фоновом режиме, в электричество. В зависимости от места установки и типа, они могут повысить производительность до 25% по сравнению с традиционными солнечными панелями.

Крупнейшие игроки отрасли, такие как SolarWorld, Trina Solar, Yingli и LG, уже выпустили на рынок первые модули такого типа. Наиболее заметное отличие от обычных солнечных панелей заключается в том, что за ними находится тонкий стеклянный лист, который защищает от воздействия атмосферных факторов, но при этом пропускает отраженные лучи. Обычные модули покрыты тонкой непрозрачной пленкой.

Второе отличие: металлические контакты для электричества (обычно из алюминия) за солнечной панелью не покрывают всю площадь, как обычно.«Вместо этого контакты [в новом модуле] сделаны из алюминия или серебра, толщиной не более 100 микрометров, толщиной не более 100 микрометров. Поэтому отражённые световые лучи легко и беспрепятственно достигают солнечной панели»., объясняет доктор Торстен Дуллвебер из Института исследований солнечной энергии в Хамельне (ISFH).

Степень повышения эффективности во многом зависит от отражающей способности обратной стороны солнечных панелей и наличия свободного пространства за ними. При установке на тёмную двускатную крышу новые панели неэффективны. Однако, по словам доктора Дуллвебера, при установке на светлую стойку или на белый гравий на плоской крыше эффективность возрастает на 10–15% по сравнению с обычными панелями.

Для солнечных электростанций в пустынях или других ландшафтах с высоким содержанием песка эффективность такая же высокая, как у светлой почвы или белого гравия. Установка солнечных панелей на стойке, обращённой к солнцу, может повысить эффективность до 25%.«Это происходит главным образом потому, что увеличивается количество солнечного света, попадающего на переднюю часть модулей. Задняя часть модулей также притягивает больше света»., сказал доктор Дуллвебер.

Между тем, стоимость этих новых солнечных панелей не слишком высока, всего на 4–7% выше, чем у стандартной системы, в то время как производительность увеличивается с 10% до 15%, что, по словам ученых ISFH, уже очень хорошо.

Ещё одна причина привлекательности этого нового типа солнечных панелей заключается в том, что модули позволяют вырабатывать электроэнергию дважды в день. В небольшом полевом эксперименте, проведённом берлинским стартапом Next2Sun в Сааре (Германия), использовалась вертикальная установка, ориентированная по оси восток-запад: передняя часть солнечных панелей вырабатывала электроэнергию утром, а задняя — днём.

Однако, по сравнению с ветряными парками или другими солнечными электростанциями, эти новые солнечные электростанции занимают больше места: ряды модулей должны быть расположены на большом расстоянии друг от друга, чтобы не блокировать друг друга. Однако, по словам Хайко Хильдебранда, генерального директора Next2Sun, это может быть и преимуществом: поскольку ряды модулей расположены на большом расстоянии друг от друга и расположены вертикально, пространство для них не теряется. Вместо этого они могут выполнять экологические функции или использоваться в сельскохозяйственном производстве. Например, эти солнечные электростанции можно использовать в качестве пастбищ для скота или для выращивания кормовых культур.

«Для Германии этот вариант действительно подходит», говорит исследователь Форшер Копечек из Центра энергетических исследований ISC в Констанце. Next2Sun сейчас готовится продолжить строительство солнечных парков такого типа. К лету этого года в Сааре появится ещё одна солнечная электростанция мощностью 2 мегаватта.