Den fotovoltaiske industri gennemgår en revolution inden for effektivitet og pålidelighed, anført af dobbeltbølgede bifaciale solmoduler (almindeligvis kendt som bifaciale dobbeltglasmoduler). Denne teknologi omformer den tekniske rute og anvendelsesmønsteret på det globale fotovoltaiske marked ved at generere elektricitet ved at absorbere lysenergi fra begge sider af komponenterne og kombinere det med de betydelige holdbarhedsfordele, som glasemballage medfører. Denne artikel vil foretage en dybdegående analyse af de centrale egenskaber, den praktiske anvendelsesværdi samt de muligheder og udfordringer, som den vil stå over for i fremtiden for bifaciale dobbeltglasmoduler, og afsløre, hvordan de driver den fotovoltaiske industri mod højere effektivitet, lavere omkostninger pr. kilowatt-time og bredere tilpasningsevne til forskellige scenarier.
Kernetekniske funktioner: Et dobbelt spring i effektivitet og pålidelighed
Kerneegenskaben ved det bifaciale dobbeltglasmodul ligger i dets banebrydende strømproduktionskapacitet. I modsætning til traditionelle enkeltsidede moduler kan bagsiden effektivt opfange jordreflekteret lys (såsom sand, sne, lyse tage eller cementgulve), hvilket giver en betydelig yderligere strømproduktion. Dette er kendt i branchen som "dobbeltsidet forstærkning". I øjeblikket når bifacialforholdet (forholdet mellem strømproduktionseffektiviteten på bagsiden og forsiden) for mainstream-produkter generelt 85% til 90%. For eksempel kan komponenternes bagsideforstærkning i miljøer med høj reflektion, såsom ørkener, medføre en stigning på 10%-30% i den samlede strømproduktion. Samtidig fungerer denne type komponent bedre under forhold med lav bestråling (såsom regnvejrsdage eller tidlig morgen og sen aften) med en effektforstærkning på mere end 2%.
Innovation inden for materialer og strukturer er nøglen til at understøtte effektiv strømproduktion. Avancerede batteriteknologier (såsom N-type TOPCon) driver komponenternes effekt til fortsat at stige, og mainstream-produkter er kommet ind i 670-720W-serien. For at reducere tab af frontafskærmning og forbedre strømaftagningseffektiviteten har industrien introduceret hovedkornfrie designs (såsom 20BB-strukturen) og raffinerede trykteknologier (såsom ståltryk). På emballageniveau tilbyder dobbeltglasstrukturen (med glas på både for- og bagside) enestående beskyttelse, idet den holder komponentens første års dæmpning inden for 1% og den gennemsnitlige årlige dæmpningsrate under 0,4%, hvilket er langt bedre end traditionelle enkeltglaskomponenter. For at imødegå udfordringen med den store vægt af dobbeltglasmoduler (især store moduler) er der opstået en letvægtsløsning med transparent bagplade, der gør det muligt at reducere vægten af moduler i størrelse 210 til under 25 kg, hvilket reducerer installationsvanskelighederne betydeligt.
Miljømæssig tilpasningsevne er en anden væsentlig fordel ved det dobbeltsidede dobbeltglasmodul. Dens robuste dobbeltglasstruktur giver det fremragende vejrbestandighed, der effektivt modstår elektropotentialinduceret dæmpning (PID), stærke ultraviolette stråler, haglpåvirkning, høj luftfugtighed, salttågekorrosion og drastiske temperaturforskelle. Ved at etablere demonstrationskraftværker i forskellige klimazoner rundt om i verden (såsom områder med høj kulde, stærk vind, høje temperaturer og høj luftfugtighed) verificerer komponentproducenter konstant deres langsigtede stabile driftsevne i ekstreme miljøer.
Anvendelsesfordele: Fremdriv den økonomiske forbedring af solcelleprojekter
Værdien af dobbeltsidede dobbeltglasmoduler afspejles i sidste ende i den økonomiske levedygtighed gennem hele projektets livscyklus, især i specifikke anvendelsesscenarier:
Store, jordmonterede kraftværker: Indtægtsmultiplikator i områder med høj reflektion: I ørken-, sneklædte eller lyse overfladeområder kan bagsideforstærkning direkte reducere projektets niveauer af elektricitetsomkostninger (LCOE). For eksempel i et af de største solcelleprojekter i Latinamerika – det 766 MW store "Cerrado Solar"-kraftværk i Brasilien – fører implementeringen af tosidede dobbeltglasmoduler ikke kun til en betydelig stigning i elproduktionen, men forventes også at reducere kuldioxidudledningen med 134.000 tons årligt. Analyse af økonomiske modeller viser, at i regioner som Saudi-Arabien kan implementeringen af avancerede tosidede moduler reducere LCOE med cirka 5 % sammenlignet med traditionelle teknologier, samtidig med at det sparer systembalanceomkostninger (BOS).
Distribueret solcelleanlæg: Udnyttelse af potentialet i tage og særlige terræner: På industrielle og kommercielle tage betyder høj effekttæthed installation af systemer med større kapacitet inden for et begrænset område, hvilket reducerer installationsomkostningerne pr. enhed. Beregninger viser, at i store tagprojekter kan anvendelsen af højeffektive bifaciale moduler betydeligt reducere omkostningerne til teknisk hovedentreprise (EPC) og øge projektets nettofortjeneste. Derudover gør den fremragende mekaniske belastningsmodstand og temperaturforskelsmodstanden hos dobbeltglasmoduler dem til et pålideligt valg i komplekse terrænområder såsom cementpladser og store højder. Nogle producenter har allerede lanceret tilpassede produkter og installationsløsninger til særlige miljøer såsom store højder.
Matchning af det nye elmarked: Optimering af elprisindtægter: Efterhånden som elprismekanismen baseret på forbrugstidspunktet bliver mere og mere populær, kan elprisen svarende til den traditionelle middagspris for solcelleproduktion falde. Bifaciale moduler, med deres høje bifaciale forhold og fremragende svage lysresponsevne, kan producere mere elektricitet om morgenen og aftenen, når elpriserne er høje, hvilket gør det muligt for elproduktionskurven bedre at matche spidsbelastningsperioden for elpriser og dermed forbedre den samlede indtægt.
Ansøgningsstatus: Global penetration og dybdegående scenekultivering
Anvendelsesområdet for dobbeltsidede dobbeltglasmoduler udvides hurtigt på verdensplan:
Regionaliseret storskala anvendelse er blevet mainstream: I regioner med høj bestråling og høj reflektion, såsom Mellemøstens ørken, Gobiørkenen i det vestlige Kina og det latinamerikanske plateau, er bifaciale dobbeltglasmoduler blevet det foretrukne valg til opførelse af nye store, jordmonterede kraftværker. Samtidig udnyttes komponentens høje forstærkningsfunktion ved refleksion under sneen (op til 25%) også fuldt ud i snedækkede regioner som Nordeuropa.
Der dukker skræddersyede løsninger op til specifikke scenarier: Industrien viser en tendens til dybdegående tilpasning til specifikke anvendelsesmiljøer. For eksempel er nogle komponenter som reaktion på sand- og støvproblemet i ørkenkraftværker blevet designet med specielle overfladestrukturer for at reducere støvophobning, sænke rengøringshyppigheden samt drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne. I det agrofotovoltaiske komplementære projekt anvendes det lystransmitterende tosidede modul på drivhustaget for at opnå synergi mellem elproduktion og landbrugsproduktion. Til barske marine- eller kystmiljøer er der udviklet dobbeltglaskomponenter med stærkere korrosionsbestandighed.
Fremtidsudsigter: Kontinuerlig innovation og håndtering af udfordringer
Den fremtidige udvikling af dobbeltsidede dobbeltglasmoduler er fuld af vitalitet, men den skal også konfrontere udfordringer direkte:
Effektiviteten fortsætter med at stige: N-type teknologier repræsenteret af TOPCon er i øjeblikket den primære drivkraft i forbedringen af effektiviteten af bifaciale moduler. Den mere banebrydende perovskit/krystallinsk silicium tandemcelleteknologi har vist et konverteringseffektivitetspotentiale på over 34% i laboratoriet og forventes at blive nøglen til effektivitetsspringet for den næste generation af bifaciale moduler. Samtidig vil et bifacialt forhold på over 90% yderligere forbedre effektproduktionsbidraget på bagsiden.
Dynamisk tilpasning af markedsmønsteret: Den nuværende markedsandel for bifaciale moduler stiger konstant, men kan stå over for strukturelle ændringer i fremtiden. Efterhånden som enkeltglasmoduler modnes inden for letvægts- og omkostningskontrolteknologier (såsom LECO-processer til forbedring af vandmodstanden og brugen af mere omkostningseffektive emballagematerialer), forventes deres andel på markedet for distribuerede tage at stige. Bifaciale dobbeltglasmoduler vil fortsætte med at konsolidere deres dominerende position i jordmonterede kraftværker, især i scenarier med høj reflektion.
Kerneudfordringer, der skal løses:
Vægt- og omkostningsbalance: Vægtforøgelsen som dobbeltglasstrukturen medfører (ca. 30%) er den største hindring for dens storstilede anvendelse i tage. Transparente bagplader har brede perspektiver som et letvægtsalternativ, men deres langsigtede (over 25 år) vejrbestandighed, UV-resistens og vandafvisende egenskaber skal stadig verificeres af flere empiriske data om udendørs brug.
Systemtilpasningsevne: Populariseringen af store og højtydende komponenter kræver samtidig opgradering af understøttende udstyr såsom beslagsystemer og invertere, hvilket øger kompleksiteten af systemdesign og de indledende investeringsomkostninger og kræver samarbejdsbaseret optimering i hele den industrielle kæde.
Opslagstidspunkt: 18. juni 2025