太阳能领域快速发展的双面太阳能解析

随着社会的进步，科技的发展，人们对能源的需求越来越大，而现有的能源有限，需要人们不断发展新能源，而太阳能就是一个不错的选择，人们开始大力发展太阳能能发电。

目前常见的太阳能板装设方法，主要采用固定式安装，将太阳能板设置在屋顶、固定式支架上，仅有正面捕捉日照。太阳能模块没办法追日逐光、追踪太阳轨迹并调整最佳角度，同时也因为采固定式，太阳能模块也只会在一侧装设太阳能电池。

双面模块从面板的两侧产生太阳能。传统的不透明背板是单面的，双面模块暴露太阳能电池的正面和背面。当双面模块安装在高反射表面(如白色TPO屋顶或浅色石头地面)时，一些双面模块制造商声称，由后部产生的额外功率可使生产量增加30%。

其主要理念很简单。除了用 PV 组件的一面来收集太阳光线外，还可通过背面采集来自多个角度的反射和散射光线以生产更多电力。除了对背面材料和内部互联进行相应调整外，电池技术和几何结构均以经验证的单面组件原理为基础。也就是说，在未来 10 年内，双面 PV 很可能从一个发展远景顺利转变为被广泛应用的技术，且预计世界市场占有率将高达 30-50%。

双面模块有许多设计。有些是框架而其他框架是无框架的。有些是双层玻璃，有些则使用透明背板。大多数使用单晶硅电池，但有多晶硅设计。有一点是不变的，那就是权力来自双方。有无框架的双玻璃模块可以暴露单元的背面，但不是双面的。真正的双面模块在其电池的正面和背面都有触点/母线。

不过为了在有限的空间最大化发电效益，最近不断有研究提到双面太阳能的优点。这种两面都装有太阳能电池的模块，除了正面的电池能吸收阳光，背面模块也能吸收地面反射光与漫射光，可大幅提高太阳能发电效益。目前也有愈来愈多案场开始采用双面太阳能技术，像欧洲、日本等高纬度容易下雪国家，背面模块就可以吸收地面积雪的反光，提高发电量。近期研究也指出，双面太阳能可增加15%~20%发电效益。

优化会对另一面的性能产生负面影响。因此，为双面 PV 电厂寻求理想设置是一个复杂的挑战。由于倾角是组件效率的一个重要因素，前后面的理想角度可以不同。 另一个参数则是组件的长度和各排组件之间的距离，即地面覆盖率(GCR)。适应太阳光束入射角度的高 GCR 值通常可提高一个发电厂的效率。但即使对单面PV 发电厂而言，较高的 GCR 值也会在太阳高度角较低的早晨或傍晚时分发生相互遮挡的情况。对于双面光伏发电厂，遮挡则是一个更大的问题。理想状态是在各排组件之间有足够的空间形成一个大小适合的表面，使地面反射不被遮挡。可是这将降低地面覆盖率和电厂的单位面积输出。 与组件设置相关的参数还包括建筑高度和扭力管。扭力管的作用是跟踪 PV 组件，因此应将双面组件放置于更高的位置，从而对更多来自地面的多角度的反照辐射光线进行转化;但建设成本也将由此增加。这一概念也同样适用于为了避免安装件构成遮蔽而修改扭力结构。

以上就是双面太阳能发展的一些解析，目前太阳能还未能更好被人类利用，需要科研人员不断努力，研究出更高效地产品，这样才能保证我们人类的能源够人类发展所需。