De fotovoltaïsche industrie ondergaat een revolutie op het gebied van efficiëntie en betrouwbaarheid, aangevoerd door dubbelgolf bifaciale zonnepanelen (algemeen bekend als bifaciale dubbelglasmodules). Deze technologie verandert de technische route en het toepassingspatroon van de wereldwijde fotovoltaïsche markt door elektriciteit op te wekken door lichtenergie van beide zijden van de componenten te absorberen en te combineren met de aanzienlijke duurzaamheidsvoordelen van glazen verpakkingen. Dit artikel voert een diepgaande analyse uit van de kernkenmerken, praktische toepassingswaarde, evenals de kansen en uitdagingen waarmee bifaciale dubbelglasmodules in de toekomst te maken zullen krijgen. Het laat zien hoe deze modules de fotovoltaïsche industrie stimuleren naar een hogere efficiëntie, lagere kosten per kilowattuur en een bredere aanpasbaarheid aan verschillende scenario's.
Belangrijkste technische kenmerken: een dubbele sprong voorwaarts in efficiëntie en betrouwbaarheid
De charme van de bifaciale dubbelglasmodule ligt in zijn baanbrekende vermogen tot energieopwekking. In tegenstelling tot traditionele enkelzijdige modules kan de achterkant effectief gereflecteerd licht van de grond opvangen (zoals zand, sneeuw, lichtgekleurde daken of cementvloeren), wat zorgt voor een aanzienlijke extra energieopwekking. Dit staat in de branche bekend als "dubbelzijdige versterking". Momenteel bedraagt de bifaciale ratio (de verhouding tussen de efficiëntie van de energieopwekking aan de achterkant en die aan de voorkant) van gangbare producten over het algemeen 85% tot 90%. In omgevingen met hoge reflectie, zoals woestijnen, kan de versterking aan de achterkant van de componenten bijvoorbeeld een toename van 10% tot 30% in de totale energieopwekking opleveren. Tegelijkertijd presteert dit type component beter onder omstandigheden met weinig straling (zoals regenachtige dagen of vroege ochtend- en late avonduren), met een vermogensversterking van meer dan 2%.
Innovatie in materialen en structuren is de sleutel tot efficiënte energieopwekking. Geavanceerde batterijtechnologieën (zoals N-type TOPCon) zorgen ervoor dat het vermogen van componenten blijft toenemen en mainstreamproducten het 670-720W-bereik betreden. Om het verlies door schaduw aan de voorzijde te verminderen en de efficiëntie van de stroomafname te verbeteren, heeft de industrie ontwerpen zonder hoofdkorrel (zoals de 20BB-structuur) en verfijnde printtechnologieën (zoals staalzeefdruk) geïntroduceerd. Op verpakkingsniveau biedt de dubbelglasstructuur (met glas aan zowel de voor- als achterkant) uitstekende bescherming, waardoor de demping van het component in het eerste jaar binnen 1% blijft en de gemiddelde jaarlijkse demping onder 0,4% ligt, wat veel beter is dan bij traditionele enkelglascomponenten. Om de uitdaging van het hoge gewicht van dubbelglasmodules (vooral de grote) aan te gaan, is een lichtgewicht, transparante backsheetoplossing ontwikkeld, waardoor het gewicht van modules van formaat 210 kan worden teruggebracht tot minder dan 25 kilogram, wat de installatieproblemen aanzienlijk verlicht.
Milieuvriendelijkheid is een ander belangrijk voordeel van de dubbelzijdige dubbelglasmodule. De robuuste dubbelglasconstructie biedt een uitstekende weersbestendigheid en biedt effectieve weerstand tegen elektropotentiaalverzwakking (PID), sterke ultraviolette straling, hagelinslag, hoge luchtvochtigheid, zoutnevelcorrosie en drastische temperatuurverschillen. Door demonstratiecentrales te bouwen in verschillende klimaatzones wereldwijd (zoals gebieden met extreme kou, sterke wind, hoge temperaturen en hoge luchtvochtigheid), verifiëren componentfabrikanten voortdurend hun stabiele werking op lange termijn in extreme omstandigheden.
Toepassingsvoordelen: Stimuleer de economische verbetering van fotovoltaïsche projecten
De waarde van dubbelzijdige dubbelglasmodules komt uiteindelijk tot uiting in de economische haalbaarheid gedurende de gehele levenscyclus van het project, met name in specifieke toepassingsscenario's:
Grootschalige grondcentrales: Omzetmultiplicator in gebieden met hoge reflectie: In woestijnachtige, besneeuwde of lichtgekleurde gebieden kan backside gain de gemiddelde elektriciteitskosten (LCOE) van het project direct verlagen. Zo leidt de inzet van bifaciale dubbelglasmodules in een van de grootste fotovoltaïsche projecten in Latijns-Amerika – de 766 MW Cerrado Solar-centrale in Brazilië – niet alleen tot een aanzienlijke toename van de elektriciteitsopwekking, maar wordt ook verwacht dat de CO2-uitstoot jaarlijks met 134.000 ton zal dalen. Analyse van economische modellen toont aan dat in regio's zoals Saoedi-Arabië de toepassing van geavanceerde bifaciale modules de LCOE met ongeveer 5% kan verlagen ten opzichte van traditionele technologieën, terwijl tegelijkertijd de kosten voor systeembalans (BOS) worden verlaagd.
Gedistribueerde fotovoltaïsche energie: Benutting van het potentieel van daken en speciale terreinen: Op industriële en commerciële daken betekent een hoge vermogensdichtheid de installatie van systemen met een grotere capaciteit binnen een beperkt oppervlak, waardoor de installatiekosten van de units dalen. Berekeningen tonen aan dat bij grootschalige dakprojecten de toepassing van hoogrenderende bifaciale modules de kosten van algemene engineering (EPC) aanzienlijk kan verlagen en de nettowinst van het project kan verhogen. Bovendien maken de uitstekende mechanische belastingsweerstand en temperatuurverschilbestendigheid van dubbelglasmodules ze een betrouwbare keuze in complexe terreinen zoals cementlocaties en op grote hoogte. Sommige fabrikanten hebben al op maat gemaakte producten en installatieoplossingen gelanceerd voor speciale omgevingen zoals op grote hoogte.
Aansluiten op de nieuwe energiemarkt: Optimalisatie van de opbrengsten uit elektriciteitsprijzen: Naarmate het mechanisme van elektriciteitsprijs op basis van het tijdstip van gebruik steeds populairder wordt, kan de elektriciteitsprijs die overeenkomt met de traditionele middagpiek van fotovoltaïsche stroomopwekking dalen. Bifaciale modules, met hun hoge bifaciale verhouding en uitstekende respons bij zwak licht, kunnen 's ochtends en 's avonds, wanneer de elektriciteitsprijzen hoog zijn, meer elektriciteit produceren. Hierdoor kan de stroomopwekkingscurve beter aansluiten op de periode met de piekprijs voor elektriciteit en zo de totale opbrengst verhogen.
Toepassingsstatus: Globale penetratie en diepgaande scènecultivatie
De toepassingsmogelijkheden van dubbelzijdige dubbelglasmodules breiden zich wereldwijd snel uit:
Regionale grootschalige toepassing is mainstream geworden: in gebieden met veel straling en reflectie, zoals de woestijn in het Midden-Oosten, de Gobiwoestijn in West-China en het Latijns-Amerikaanse plateau, zijn bifaciale dubbelglasmodules de voorkeurskeuze geworden voor de bouw van nieuwe grootschalige grondgebonden elektriciteitscentrales. In sneeuwrijke gebieden zoals Noord-Europa wordt de hoge versterking van de reflectie van de achterkant van het component (tot 25%) ook volledig benut.
Er ontstaan oplossingen op maat voor specifieke scenario's: de industrie vertoont een trend van diepgaand maatwerk voor specifieke toepassingsomgevingen. Zo zijn, als reactie op het zand- en stofprobleem in energiecentrales in de woestijn, sommige componenten ontworpen met speciale oppervlaktestructuren om stofophoping te verminderen, de reinigingsfrequentie te verlagen en de operationele en onderhoudskosten te verlagen. In het complementaire agro-fotovoltaïsche project wordt de lichtdoorlatende tweezijdige module op het kasdak gebruikt om synergie te creëren tussen energieopwekking en landbouwproductie. Voor zware maritieme of kustomgevingen zijn dubbelglascomponenten met een sterkere corrosiebestendigheid ontwikkeld.
Toekomstperspectief: voortdurende innovatie en het aanpakken van uitdagingen
De toekomstige ontwikkeling van dubbelzijdige dubbelglasmodules is zeer dynamisch, maar moet ook direct uitdagingen het hoofd bieden:
Efficiëntie blijft stijgen: N-type technologieën, vertegenwoordigd door TOPCon, zijn momenteel de belangrijkste drijvende kracht achter het verbeteren van de efficiëntie van bifaciale modules. De meer disruptieve perovskiet/kristallijn silicium tandemceltechnologie heeft in het laboratorium een conversie-efficiëntiepotentieel van meer dan 34% aangetoond en zal naar verwachting de sleutel worden tot de efficiëntiesprong van de volgende generatie bifaciale modules. Een bifaciale ratio van meer dan 90% zal de bijdrage aan de energieopwekking aan de andere kant verder vergroten.
Dynamische aanpassing van het marktpatroon: Het huidige marktaandeel van bifaciale modules stijgt voortdurend, maar kan in de toekomst te maken krijgen met structurele veranderingen. Naarmate enkelglasmodules zich ontwikkelen in lichtgewicht- en kostenbesparende technologieën (zoals LECO-processen ter verbetering van de waterbestendigheid en het gebruik van kosteneffectievere verpakkingsmaterialen), zal hun aandeel in de markt voor gedistribueerde daken naar verwachting toenemen. Bifaciale dubbelglasmodules zullen hun dominante positie in grondgebonden energiecentrales blijven consolideren, met name in scenario's met hoge reflectie.
Belangrijkste uitdagingen die opgelost moeten worden:
Gewichts- en kostenbalans: De gewichtstoename van de dubbelglasconstructie (ongeveer 30%) vormt het grootste obstakel voor grootschalige toepassing in daken. Transparante backsheets hebben brede perspectieven als lichtgewicht alternatief, maar hun weersbestendigheid, uv-bestendigheid en waterbestendigheid op de lange termijn (meer dan 25 jaar) moeten nog worden geverifieerd met meer empirische gegevens uit de buitenlucht.
Aanpasbaarheid van het systeem: De popularisering van grote en krachtige componenten vereist een gelijktijdige upgrade van ondersteunende apparatuur, zoals beugelsystemen en omvormers. Dit verhoogt de complexiteit van het systeemontwerp en de initiële investeringskosten en vraagt om gezamenlijke optimalisatie in de gehele industriële keten.
Plaatsingstijd: 18 juni 2025