Fotovoltaična industrija doživlja revolucijo učinkovitosti in zanesljivosti, ki jo vodijo dvovalovni dvostranski sončni moduli (splošno znani kot dvostranski moduli z dvojnim steklom). Ta tehnologija spreminja tehnično pot in vzorec uporabe svetovnega trga fotovoltaike, saj proizvaja električno energijo z absorpcijo svetlobne energije z obeh strani komponent in jo združuje s pomembnimi prednostmi vzdržljivosti, ki jih prinaša steklena embalaža. Ta članek bo izvedel poglobljeno analizo ključnih značilnosti, praktične uporabne vrednosti ter priložnosti in izzivov, s katerimi se bodo soočili v prihodnosti dvostranskih modulov z dvojnim steklom, in razkril, kako ti moduli vodijo fotovoltaično industrijo k večji učinkovitosti, nižjim stroškom na kilovatno uro in širši prilagodljivosti različnim scenarijem.
Ključne tehnične značilnosti: Dvojni preskok v učinkovitosti in zanesljivosti
Osrednja prednost dvostranskega modula z dvojnim steklom je njegova prelomna zmogljivost proizvodnje energije. Za razliko od tradicionalnih enostranskih modulov lahko njegova zadnja stran učinkovito zajame odbito svetlobo od tal (kot so pesek, sneg, svetle strehe ali cementna tla), kar prinaša znatno dodatno proizvodnjo energije. To je v industriji znano kot "dvostranski dobiček". Trenutno dvostransko razmerje (razmerje med učinkovitostjo proizvodnje energije na zadnji strani in na sprednji strani) pri običajnih izdelkih običajno doseže 85 % do 90 %. Na primer, v okoljih z visoko odbojnostjo, kot so puščave, lahko dobiček na zadnji strani komponent poveča skupno proizvodnjo energije za 10 %–30 %. Hkrati ta vrsta komponent deluje bolje v pogojih nizkega obsevanja (kot so deževni dnevi ali zgodnje jutro in pozni večer), s dobičkom moči več kot 2 %.
Inovacije v materialih in strukturah so ključ do učinkovite proizvodnje energije. Napredne tehnologije baterij (kot je TOPCon tipa N) spodbujajo nenehno naraščanje moči komponent, izdelki za širšo publiko pa so vstopili v razpon od 670 do 720 W. Da bi zmanjšali izgubo zaradi senčenja spredaj in izboljšali učinkovitost zbiranja toka, je industrija uvedla brezzrnate zasnove (kot je struktura 20BB) in izpopolnjene tehnologije tiskanja (kot je sitotisk na jeklo). Na ravni embalaže dvojna steklena struktura (s steklom na sprednji in zadnji strani) ponuja izjemno zaščito, saj ohranja slabljenje komponente v prvem letu znotraj 1 %, povprečno letno stopnjo slabljenja pa pod 0,4 %, kar je veliko boljše od tradicionalnih komponent z enim steklom. Za reševanje izziva velike teže modulov z dvojnim steklom (zlasti velikih) se je pojavila rešitev z lahko prozorno zadnjo plastjo, ki je omogočila zmanjšanje teže modulov velikosti 210 na manj kot 25 kilogramov, kar je znatno zmanjšalo težave pri namestitvi.
Prilagodljivost okolju je še ena pomembna prednost dvostranskega modula z dvojnim steklom. Njegova robustna struktura z dvojnim steklom mu zagotavlja odlično odpornost na vremenske vplive, saj se učinkovito upira slabljenju, ki ga povzroča elektropotencial (PID), močnim ultravijoličnim žarkom, udarcem toče, visoki vlažnosti, koroziji zaradi slane megle in drastičnim temperaturnim razlikam. Z vzpostavitvijo demonstracijskih elektrarn v različnih podnebnih območjih po svetu (kot so območja z visokim mrazom, močnim vetrom, visokimi temperaturami in visoko vlažnostjo) proizvajalci komponent nenehno preverjajo njihove dolgoročne stabilne obratovalne zmogljivosti v ekstremnih okoljih.
Prednosti uporabe: Spodbujanje ekonomskega izboljšanja fotovoltaičnih projektov
Vrednost dvostranskih modulov z dvojno zasteklitvijo se na koncu odraža v ekonomski upravičenosti skozi celoten življenjski cikel projekta, zlasti v specifičnih scenarijih uporabe:
Velike zemeljske elektrarne: Multiplikator prihodkov na območjih z visoko odbojnostjo: V puščavskih, zasneženih ali svetlih površinah lahko dobiček na zadnji strani neposredno zmanjša izravnane stroške električne energije (LCOE) projekta. Na primer, v enem največjih fotovoltaičnih projektov v Latinski Ameriki – elektrarni „Cerrado Solar“ z močjo 766 MW v Braziliji, namestitev dvostranskih modulov z dvojnim steklom ne le znatno poveča proizvodnjo električne energije, temveč naj bi tudi zmanjšala emisije ogljikovega dioksida za 134.000 ton letno. Analiza ekonomskega modela kaže, da lahko v regijah, kot je Saudova Arabija, uporaba naprednih dvostranskih modulov zmanjša LCOE za približno 5 % v primerjavi s tradicionalnimi tehnologijami, hkrati pa prihrani stroške sistemskega uravnoteženja (BOS).
Porazdeljena fotovoltaika: Izkoriščanje potenciala streh in posebnih terenov: Na industrijskih in komercialnih strehah visoka gostota moči pomeni namestitev sistemov z večjo zmogljivostjo na omejenem območju, s čimer se zmanjšajo stroški namestitve enote. Izračuni kažejo, da lahko pri obsežnih strešnih projektih uporaba visoko učinkovitih dvostranskih modulov znatno zmanjša stroške generalnega izvajanja inženiringa (EPC) in poveča čisti dobiček projekta. Poleg tega so na kompleksnih terenskih območjih, kot so cementarne in visoke nadmorske višine, dvoslojni stekleni moduli zaradi svoje odlične odpornosti na mehanske obremenitve in temperaturne razlike zanesljiva izbira. Nekateri proizvajalci so že predstavili prilagojene izdelke in rešitve za namestitve za posebna okolja, kot so visoke nadmorske višine.
Ujemanje z novim trgom električne energije: Optimizacija prihodkov od cen električne energije: Ker mehanizem oblikovanja cen električne energije glede na čas porabe postaja vse bolj priljubljen, se lahko cena električne energije, ki ustreza tradicionalnemu opoldanskemu vrhuncu proizvodnje fotovoltaične energije, zniža. Dvofazni moduli z visokim dvofaznim razmerjem in odlično sposobnostjo odziva na šibko svetlobo lahko proizvedejo več električne energije zjutraj in zvečer, ko so cene električne energije visoke, kar omogoča, da se krivulja proizvodnje električne energije bolje ujema z obdobjem konic cen električne energije in s tem poveča skupne prihodke.
Status prijave: Globalna penetracija in poglobljeno gojenje prizorov
Zemljevid uporabe dvostranskih modulov z dvojnim steklom se hitro širi po vsem svetu:
Regionalizirana uporaba v velikem obsegu je postala del običajne prakse: v regijah z visoko stopnjo obsevanja in odbojnosti, kot so puščava Bližnjega vzhoda, puščava Gobi na zahodu Kitajske in Latinskoameriška planota, so dvostranski moduli z dvojnim steklom postali prednostna izbira za gradnjo novih velikih zemeljskih elektrarn. Medtem se v zasneženih regijah, kot je severna Evropa, v celoti izkorišča tudi visoka stopnja odbojnosti komponente od zadaj pod snegom (do 25 %).
Pojavljajo se prilagojene rešitve za specifične scenarije: Industrija kaže trend poglobljenega prilagajanja za specifična okolja uporabe. Na primer, kot odgovor na problem peska in prahu v puščavskih elektrarnah so bile nekatere komponente zasnovane s posebnimi površinskimi strukturami za zmanjšanje kopičenja prahu, zmanjšanje pogostosti čiščenja ter stroškov delovanja in vzdrževanja; v dopolnilnem projektu agrofotovoltaike se na strehi rastlinjaka uporablja dvostranski modul, ki prepušča svetlobo, da se doseže sinergija med proizvodnjo energije in kmetijsko proizvodnjo. Za zahtevna morska ali obalna okolja so bile razvite komponente z dvojnim steklom z močnejšo odpornostjo proti koroziji.
Prihodnost: Nenehne inovacije in reševanje izzivov
Prihodnji razvoj dvostranskih modulov z dvojnim steklom je poln vitalnosti, vendar se mora soočiti tudi z neposrednimi izzivi:
Učinkovitost še naprej narašča: Tehnologije tipa N, ki jih predstavlja TOPCon, so trenutno glavna gonilna sila pri povečevanju učinkovitosti dvofaznih modulov. Bolj prelomna tehnologija tandemskih celic s perovskitom/kristalnim silicijem je v laboratoriju pokazala potencial učinkovitosti pretvorbe več kot 34 % in naj bi postala ključ do skoka učinkovitosti naslednje generacije dvofaznih modulov. Medtem bo dvofazno razmerje, ki presega 90 %, še povečalo prispevek k proizvodnji energije na obratni strani.
Dinamično prilagajanje tržnega vzorca: Trenutni tržni delež dvostranskih modulov nenehno narašča, vendar se lahko v prihodnosti sooči s strukturnimi spremembami. Z razvojem tehnologij za zmanjšanje teže in nadzor stroškov (kot so postopki LECO za izboljšanje vodoodpornosti in uporaba stroškovno učinkovitejših embalažnih materialov) se pričakuje, da se bo njihov delež na trgu porazdeljenih streh povečal. Dvostranski moduli z dvojnim steklom bodo še naprej utrjevali svoj prevladujoči položaj v talnih elektrarnah, zlasti v scenarijih z visoko odbojnostjo.
Ključni izzivi, ki jih je treba rešiti:
Razmerje med težo in stroški: Povečanje teže zaradi dvojne steklene konstrukcije (približno 30 %) je glavna ovira za njeno obsežno uporabo v strehah. Prozorne zadnje plošče imajo široke možnosti kot lahka alternativa, vendar je treba njihovo dolgoročno (več kot 25 let) vremensko odpornost, odpornost na UV-žarke in vodo še preveriti z več empiričnimi podatki o zunanjih vplivih.
Prilagodljivost sistema: Popularizacija velikih in močnih komponent zahteva sočasno nadgradnjo podporne opreme, kot so nosilci in razsmerniki, kar povečuje kompleksnost zasnove sistema in začetne investicijske stroške ter zahteva skupno optimizacijo v celotni industrijski verigi.
Čas objave: 18. junij 2025