La indústria fotovoltaica està experimentant una revolució en l'eficiència i la fiabilitat liderada pels mòduls solars bifacials de doble ona (comunament coneguts com a mòduls bifacials de doble vidre). Aquesta tecnologia està remodelant la ruta tècnica i el patró d'aplicació del mercat fotovoltaic global generant electricitat absorbint energia lumínica de tots dos costats dels components i combinant-la amb els significatius avantatges de durabilitat que aporten els envasos de vidre. Aquest article durà a terme una anàlisi en profunditat de les característiques principals, el valor d'aplicació pràctica, així com les oportunitats i els reptes als quals s'enfrontaran en el futur els mòduls bifacials de doble vidre, revelant com impulsen la indústria fotovoltaica cap a una major eficiència, un menor cost per quilowatt-hora i una adaptabilitat més àmplia a diversos escenaris.
Característiques tècniques principals: Un doble salt en eficiència i fiabilitat
L'encant principal del mòdul bifacial de doble vidre rau en la seva capacitat de generació d'energia innovadora. A diferència dels mòduls tradicionals d'una sola cara, la part posterior pot capturar eficaçment la llum reflectida al terra (com ara sorra, neu, teulades de colors clars o terres de ciment), aportant una generació d'energia addicional significativa. Això es coneix a la indústria com a "guany de doble cara". Actualment, la relació bifacial (la relació entre l'eficiència de generació d'energia a la part posterior i la de la part frontal) dels productes convencionals generalment arriba al 85% al 90%. Per exemple, en entorns d'alta reflexió com els deserts, el guany de la part posterior dels components pot provocar un augment del 10%-30% en la generació d'energia global. Mentrestant, aquest tipus de component funciona millor en condicions de baixa irradiació (com ara dies de pluja o a primera hora del matí i a última hora del vespre), amb un guany de potència de més del 2%.
La innovació en materials i estructures és clau per donar suport a una generació d'energia eficient. Les tecnologies avançades de bateries (com ara TOPCon de tipus N) estan impulsant la potència dels components a seguir augmentant, i els productes convencionals han entrat a la gamma de 670-720 W. Per reduir la pèrdua d'ombrejat frontal i millorar l'eficiència de la recollida de corrent, la indústria ha introduït dissenys sense fibra (com ara l'estructura 20BB) i tecnologies d'impressió refinades (com ara la serigrafia d'acer). A nivell d'embalatge, l'estructura de doble vidre (amb vidre tant a la part frontal com a la posterior) ofereix una protecció excepcional, mantenint l'atenuació del component durant el primer any dins de l'1% i la taxa d'atenuació anual mitjana per sota del 0,4%, cosa que és molt superior als components tradicionals de vidre únic. Per abordar el repte del gran pes dels mòduls de doble vidre (especialment els de grans dimensions), va sorgir una solució de làmina posterior transparent i lleugera, que permet reduir el pes dels mòduls de mida 210 a menys de 25 quilograms, alleujant significativament les dificultats d'instal·lació.
L'adaptabilitat ambiental és un altre avantatge important del mòdul de doble vidre de doble cara. La seva robusta estructura de doble vidre li confereix una excel·lent resistència a les inclemències del temps, resistint eficaçment l'atenuació induïda per electropotencial (PID), els forts raigs ultraviolats, l'impacte de la calamarsa, l'alta humitat, la corrosió per boira salina i les dràstiques diferències de temperatura. Mitjançant l'establiment de centrals elèctriques de demostració en diferents zones climàtiques d'arreu del món (com ara zones de fred intens, vents forts, altes temperatures i altes humitats), els fabricants de components verifiquen constantment les seves capacitats de funcionament estable a llarg termini en entorns extrems.
Avantatges de l'aplicació: Impulsar la millora econòmica dels projectes fotovoltaics
El valor dels mòduls de doble vidre de doble cara es reflecteix en última instància en la viabilitat econòmica al llarg de tot el cicle de vida del projecte, especialment en escenaris d'aplicació específics:
Centrals elèctriques a gran escala muntades a terra: multiplicador d'ingressos en zones d'alta reflexió: en zones desèrtiques, nevades o de superfícies de color clar, el guany de fons pot reduir directament el cost anivellat de l'electricitat (LCOE) del projecte. Per exemple, en un dels projectes fotovoltaics més grans de l'Amèrica Llatina, la central elèctrica "Cerrado Solar" de 766 MW al Brasil, el desplegament de mòduls de doble vidre bifacial no només condueix a un augment significatiu de la generació d'energia, sinó que també s'espera que redueixi les emissions de diòxid de carboni en 134.000 tones anuals. L'anàlisi del model econòmic mostra que en regions com l'Aràbia Saudita, l'adopció de mòduls bifacials avançats pot reduir el LCOE en aproximadament un 5% en comparació amb les tecnologies tradicionals, alhora que estalvia costos de balanç del sistema (BOS).
Energia fotovoltaica distribuïda: Aprofitant el potencial de les teulades i els terrenys especials: En teulades industrials i comercials, una alta densitat de potència significa instal·lar sistemes de major capacitat dins d'una àrea limitada, reduint així el cost d'instal·lació unitari. Els càlculs mostren que en projectes de teulades a gran escala, l'adopció de mòduls bifacials d'alta eficiència pot reduir significativament el cost de la contractació general d'enginyeria (EPC) i augmentar el benefici net del projecte. A més, en zones de terreny complex com ara llocs de ciment i altituds elevades, l'excel·lent resistència a la càrrega mecànica i la resistència a la diferència de temperatura dels mòduls de doble vidre els converteixen en una opció fiable. Alguns fabricants ja han llançat productes i solucions d'instal·lació personalitzades per a entorns especials com ara altituds elevades.
Adaptació al nou mercat energètic: optimització dels ingressos per preu de l'electricitat: a mesura que el mecanisme de preu de l'electricitat en funció del temps d'ús esdevé cada cop més popular, el preu de l'electricitat corresponent al pic tradicional del migdia de generació d'energia fotovoltaica pot disminuir. Els mòduls bifacials, amb la seva alta relació bifacial i l'excel·lent capacitat de resposta a la llum feble, poden produir més electricitat durant el matí i el vespre quan els preus de l'electricitat són alts, permetent que la corba de generació d'energia s'adapti millor al període de preu màxim de l'electricitat i, per tant, millorant els ingressos generals.
Estat de l'aplicació: Penetració global i cultiu d'escenes en profunditat
El mapa d'aplicacions dels mòduls de doble vidre de doble cara s'està expandint ràpidament a tot el món:
L'aplicació regional a gran escala s'ha convertit en una pràctica habitual: en regions d'alta irradiació i alta reflexió com el desert de l'Orient Mitjà, el desert del Gobi a l'oest de la Xina i l'altiplà llatinoamericà, els mòduls bifacials de doble vidre s'han convertit en l'opció preferida per a la construcció de noves centrals elèctriques terrestres a gran escala. Mentrestant, per a regions nevades com el nord d'Europa, també s'utilitza plenament la característica d'alt guany de la reflexió posterior sota la neu del component (fins a un 25%).
Estan sorgint solucions personalitzades per a escenaris específics: la indústria mostra una tendència de personalització profunda per a entorns d'aplicació específics. Per exemple, en resposta al problema de la sorra i la pols de les centrals elèctriques del desert, alguns components s'han dissenyat amb estructures superficials especials per reduir l'acumulació de pols, disminuir la freqüència de neteja i els costos d'operació i manteniment; en el projecte complementari agrofotovoltaic, el mòdul bilateral transmissor de llum s'utilitza a la teulada de l'hivernacle per aconseguir la sinergia entre la generació d'energia i la producció agrícola. Per a entorns marins o costaners durs, s'han desenvolupat components de doble vidre amb una major resistència a la corrosió.
Perspectiva de futur: innovació contínua i abordatge dels reptes
El desenvolupament futur dels mòduls de doble vidre de doble cara és ple de vitalitat, però també ha d'afrontar els reptes directament:
L'eficiència continua augmentant: les tecnologies de tipus N representades per TOPCon són actualment la força principal per millorar l'eficiència dels mòduls bifacials. La tecnologia de cel·les tàndem de perovskita/silici cristal·lí, més disruptiva, ha demostrat un potencial d'eficiència de conversió de més del 34% al laboratori i s'espera que esdevingui la clau per al salt d'eficiència de la propera generació de mòduls bifacials. Mentrestant, una relació bifacial superior al 90% millorarà encara més la contribució de la generació d'energia al costat contrari.
Ajust dinàmic del patró de mercat: La quota de mercat actual dels mòduls bifacials augmenta contínuament, però pot afrontar canvis estructurals en el futur. A mesura que els mòduls de vidre simple maduren en tecnologies de control de lleugeresa i costos (com ara els processos LECO per millorar la resistència a l'aigua i l'ús de materials d'embalatge més rendibles), s'espera que la seva quota en el mercat de cobertes distribuïdes augmenti. Els mòduls bifacials de doble vidre continuaran consolidant la seva posició dominant en les centrals elèctriques muntades a terra, especialment en escenaris d'alta reflexió.
Reptes principals a resoldre:
Equilibri de pes i cost: L'augment de pes que comporta l'estructura de doble vidre (al voltant del 30%) és el principal obstacle per a la seva aplicació a gran escala en teulades. Les làmines posteriors transparents tenen àmplies perspectives com a alternativa lleugera, però la seva resistència a la intempèrie a llarg termini (més de 25 anys), la resistència als raigs UV i la resistència a l'aigua encara s'han de verificar amb més dades empíriques a l'aire lliure.
Adaptabilitat del sistema: la popularització de components de grans dimensions i alta potència requereix l'actualització simultània dels equips de suport, com ara sistemes de suport i inversors, cosa que augmenta la complexitat del disseny del sistema i el cost d'inversió inicial, i exigeix una optimització col·laborativa al llarg de la cadena industrial.
Data de publicació: 18 de juny de 2025