Industri fotovoltaik sedang mengalami revolusi efisiensi dan keandalan yang dipimpin oleh modul surya bifasial gelombang ganda (umumnya dikenal sebagai modul kaca ganda bifasial). Teknologi ini membentuk kembali jalur teknis dan pola aplikasi pasar fotovoltaik global dengan menghasilkan listrik dengan menyerap energi cahaya dari kedua sisi komponen dan menggabungkannya dengan keunggulan daya tahan signifikan yang dibawa oleh kemasan kaca. Artikel ini akan melakukan analisis mendalam tentang karakteristik inti, nilai aplikasi praktis, serta peluang dan tantangan yang akan dihadapi modul kaca ganda bifasial di masa depan, mengungkap bagaimana modul ini mendorong industri fotovoltaik menuju efisiensi yang lebih tinggi, biaya per kilowatt-jam yang lebih rendah, dan kemampuan adaptasi yang lebih luas terhadap berbagai skenario.
Fitur Teknis Inti: Lompatan ganda dalam efisiensi dan keandalan
Keunggulan utama modul kaca ganda bifacial terletak pada kapasitas pembangkitan dayanya yang luar biasa. Tidak seperti modul satu sisi tradisional, bagian belakangnya dapat secara efektif menangkap pantulan cahaya dari tanah (seperti pasir, salju, atap berwarna terang, atau lantai semen), sehingga menghasilkan tambahan daya yang signifikan. Hal ini dikenal dalam industri sebagai "penguatan dua sisi". Saat ini, rasio bifacial (rasio efisiensi pembangkitan daya di bagian belakang terhadap bagian depan) produk-produk utama umumnya mencapai 85% hingga 90%. Misalnya, di lingkungan dengan pantulan tinggi seperti gurun, penguatan sisi belakang komponen dapat menghasilkan peningkatan sekitar 10%-30% dalam total pembangkitan daya. Sementara itu, komponen jenis ini berkinerja lebih baik dalam kondisi iradiasi rendah (seperti hari hujan atau dini hari dan sore hari), dengan penguatan daya lebih dari 2%.
Inovasi material dan struktur merupakan kunci untuk mendukung pembangkitan daya yang efisien. Teknologi baterai canggih (seperti TOPCon tipe-N) terus meningkatkan daya komponen, dan produk-produk arus utama telah memasuki kisaran 670-720W. Untuk mengurangi kehilangan bayangan depan dan meningkatkan efisiensi pengumpulan arus, industri telah memperkenalkan desain tanpa butiran utama (seperti struktur 20BB) dan teknologi pencetakan yang disempurnakan (seperti sablon baja). Pada tingkat pengemasan, struktur kaca ganda (dengan kaca di bagian depan dan belakang) menawarkan perlindungan yang luar biasa, menjaga atenuasi komponen pada tahun pertama dalam kisaran 1% dan tingkat atenuasi tahunan rata-rata di bawah 0,4%, yang jauh lebih unggul daripada komponen kaca tunggal tradisional. Untuk mengatasi tantangan bobot modul kaca ganda yang besar (terutama yang berukuran besar), solusi lembaran belakang transparan yang ringan telah muncul, yang memungkinkan bobot modul berukuran 210 dikurangi menjadi kurang dari 25 kilogram, sehingga secara signifikan mengurangi kesulitan pemasangan.
Adaptasi lingkungan merupakan keunggulan utama lain dari modul kaca ganda dua sisi. Struktur kaca gandanya yang kokoh memberikan ketahanan cuaca yang sangat baik, efektif menahan atenuasi akibat elektropotensial (PID), sinar ultraviolet yang kuat, dampak hujan es, kelembapan tinggi, korosi akibat semprotan garam, dan perbedaan suhu yang drastis. Dengan membangun pembangkit listrik demonstrasi di berbagai zona iklim di seluruh dunia (seperti daerah dengan suhu sangat dingin, angin kencang, suhu tinggi, dan kelembapan tinggi), produsen komponen terus memverifikasi kemampuan operasi jangka panjang yang stabil di lingkungan ekstrem.
Keunggulan Aplikasi: Mendorong peningkatan ekonomi proyek fotovoltaik
Nilai modul kaca ganda dua sisi pada akhirnya tercermin dalam kelayakan ekonomi di seluruh siklus hidup proyek, terutama dalam skenario aplikasi tertentu:
Pembangkit listrik skala besar yang terpasang di permukaan tanah: Pengganda pendapatan di area dengan pantulan tinggi: Di area gurun, bersalju, atau permukaan berwarna terang, backside gain dapat secara langsung mengurangi biaya listrik rata-rata (LCOE) proyek. Misalnya, di salah satu proyek fotovoltaik terbesar di Amerika Latin – pembangkit listrik “Cerrado Solar” berkapasitas 766 MW di Brasil, penerapan modul kaca ganda dua sisi tidak hanya menghasilkan peningkatan signifikan dalam pembangkitan listrik tetapi juga diharapkan dapat mengurangi emisi karbon dioksida sebesar 134.000 ton per tahun. Analisis model ekonomi menunjukkan bahwa di wilayah seperti Arab Saudi, adopsi modul bifacial canggih dapat mengurangi LCOE sekitar 5% dibandingkan dengan teknologi tradisional, sekaligus menghemat biaya keseimbangan sistem (BOS).
Tenaga fotovoltaik terdistribusi: Memanfaatkan potensi atap dan medan khusus: Pada atap industri dan komersial, kepadatan daya yang tinggi berarti memasang sistem berkapasitas lebih besar dalam area terbatas, sehingga mengurangi biaya pemasangan per unit. Perhitungan menunjukkan bahwa dalam proyek atap skala besar, penggunaan modul bifacial efisiensi tinggi dapat secara signifikan mengurangi biaya rekayasa umum (EPC) dan meningkatkan laba bersih proyek. Selain itu, di medan kompleks seperti lokasi semen dan dataran tinggi, ketahanan beban mekanis dan perbedaan suhu yang sangat baik dari modul kaca ganda menjadikannya pilihan yang andal. Beberapa produsen telah meluncurkan produk dan solusi pemasangan yang disesuaikan untuk lingkungan khusus seperti dataran tinggi.
Menyesuaikan diri dengan pasar listrik baru: Mengoptimalkan pendapatan harga listrik: Seiring dengan semakin populernya mekanisme harga listrik berdasarkan waktu penggunaan, harga listrik yang setara dengan puncak pembangkit listrik fotovoltaik pada siang hari dapat menurun. Modul bifacial, dengan rasio bifacial yang tinggi dan kemampuan respons cahaya lemah yang sangat baik, dapat menghasilkan lebih banyak listrik di pagi dan sore hari ketika harga listrik tinggi, sehingga kurva pembangkitan listrik dapat lebih sesuai dengan periode harga listrik puncak dan dengan demikian meningkatkan pendapatan secara keseluruhan.
Status Aplikasi: Penetrasi Global dan Budidaya Adegan Mendalam
Peta aplikasi modul kaca ganda dua sisi berkembang pesat di seluruh dunia:
Aplikasi skala besar yang terregionalisasi telah menjadi arus utama: Di wilayah dengan iradiasi dan refleksi tinggi seperti Gurun Timur Tengah, Gurun Gobi di Tiongkok bagian barat, dan Dataran Tinggi Amerika Latin, modul kaca ganda bifasial telah menjadi pilihan utama untuk pembangunan pembangkit listrik skala besar baru yang terpasang di tanah. Sementara itu, untuk wilayah bersalju seperti Eropa Utara, fitur penguatan tinggi dari refleksi komponen di bawah salju (hingga 25%) juga dimanfaatkan sepenuhnya.
Solusi yang disesuaikan untuk skenario spesifik sedang bermunculan: Industri ini menunjukkan tren kustomisasi mendalam untuk lingkungan aplikasi spesifik. Misalnya, untuk mengatasi masalah pasir dan debu pada pembangkit listrik di gurun, beberapa komponen telah dirancang dengan struktur permukaan khusus untuk mengurangi akumulasi debu, menurunkan frekuensi pembersihan, serta biaya operasional dan pemeliharaan; Dalam proyek pelengkap agro-fotovoltaik, modul dua sisi pemancar cahaya digunakan pada atap rumah kaca untuk mencapai sinergi antara pembangkit listrik dan produksi pertanian. Untuk lingkungan laut atau pesisir yang keras, komponen kaca ganda dengan ketahanan korosi yang lebih kuat telah dikembangkan.
Prospek Masa Depan: Inovasi Berkelanjutan dan Mengatasi Tantangan
Pengembangan modul kaca ganda dua sisi di masa depan penuh dengan vitalitas, namun juga perlu menghadapi tantangan secara langsung:
Efisiensi terus meningkat: Teknologi tipe-N yang diwakili oleh TOPCon saat ini menjadi kekuatan utama dalam meningkatkan efisiensi modul bifasial. Teknologi sel tandem perovskit/silikon kristal yang lebih inovatif telah menunjukkan potensi efisiensi konversi lebih dari 34% di laboratorium dan diharapkan menjadi kunci peningkatan efisiensi modul bifasial generasi berikutnya. Sementara itu, rasio bifasial yang melebihi 90% akan semakin meningkatkan kontribusi pembangkitan daya di sisi sebaliknya.
Penyesuaian dinamis pola pasar: Pangsa pasar modul bifacial saat ini terus meningkat, tetapi mungkin akan menghadapi perubahan struktural di masa mendatang. Seiring dengan semakin matangnya modul kaca tunggal dalam teknologi ringan dan pengendalian biaya (seperti proses LECO untuk meningkatkan ketahanan air dan penggunaan bahan kemasan yang lebih hemat biaya), pangsa pasar atap terdistribusi diperkirakan akan meningkat. Modul kaca ganda bifacial akan terus mengukuhkan posisi dominannya di pembangkit listrik yang terpasang di tanah, terutama dalam skenario refleksi tinggi.
Tantangan inti yang harus dipecahkan:
Keseimbangan berat dan biaya: Penambahan berat yang dihasilkan oleh struktur kaca ganda (sekitar 30%) merupakan kendala utama dalam penerapannya dalam skala besar di atap. Lembaran belakang transparan memiliki prospek luas sebagai alternatif yang ringan, tetapi ketahanannya terhadap cuaca, sinar UV, dan air dalam jangka panjang (lebih dari 25 tahun) masih perlu diverifikasi oleh lebih banyak data empiris di luar ruangan.
Kemampuan beradaptasi sistem: Mempopulerkan komponen berukuran besar dan berdaya tinggi memerlukan peningkatan peralatan pendukung secara bersamaan seperti sistem braket dan inverter, yang meningkatkan kompleksitas desain sistem dan biaya investasi awal, serta menuntut pengoptimalan kolaboratif di seluruh rantai industri.
Waktu posting: 18-Jun-2025