Quanto sono efficienti i pannelli solari bifacciali?

I moduli bifacciali producono energia solare da entrambi i lati del pannello. Mentre i tradizionali pannelli con rivestimento opaco sono monofacciali, i moduli bifacciali espongono sia la parte anteriore che quella posteriore delle celle solari. Quando i moduli bifacciali sono installati su una superficie altamente riflettente (come un tetto in TPO bianco o a terra con pietre di colore chiaro), alcuni produttori di moduli bifacciali dichiarano un aumento della produzione fino al 30% solo dalla potenza extra generata dal retro.

Confronti di efficienza tra pannelli solari bifacciali e monofacciali

L’efficienza si riferisce a quanto bene una cella solare converte la quantità totale di energia solare che colpisce la sua superficie in energia elettrica. Il mercato dei moduli bifacciali è in rapida crescita grazie a numerosi vantaggi che lo hanno reso competitivo.

Le caratteristiche chiave sono il loro design che consente al modulo di catturare la luce solare da entrambi i lati del pannello aumentando la capacità di generazione solare fino al 25% secondo ArcVera Renewables a seconda di fattori come l’albedo e l’altezza. La loro migliore efficienza delle strutture delle celle, la maggiore durata e longevità ha portato a una riduzione dei costi del Balance of System (BOS).

Potresti pensare che le celle solari bifacciali raddoppierebbero esattamente l’efficienza di una cella solare monofacciale, poiché ci sono il doppio delle superfici delle celle solari, ma non è ancora così. Uno studio del 2018 di LONGi Solar ha dimostrato che i bifacciali possono aumentare l’efficienza dell’11% rispetto a un sistema di pannelli solari convenzionale.

L’aumento dell’efficienza delle celle solari bifacciali può raggiungere il 27% con un sistema di inseguimento solare che inclina continuamente le celle solari verso il sole durante la sua traiettoria attraverso il cielo. Questo sistema mantiene un orientamento del pannello perpendicolare verso il sole per tutto il giorno per la massima esposizione diretta delle celle all’energia solare radiante.

Per ottenere lo stesso grado di energia solare di un tipico array solare monofacciale, sono necessari meno pannelli solari bifacciali. Poiché il prezzo del pannello solare bifacciale diventa competitivo con quello monofacciale, i consumatori che cercano la massima efficienza con meno pannelli (a causa dello spazio limitato, ad esempio), farebbero meglio a scegliere i pannelli solari bifacciali.

Un pannello bifacciale può produrre una resa energetica aggiuntiva in base alla riflettività della superficie. Può generare fino al 25% in più di energia dal lato posteriore con condizioni di installazione ideali. Hanno, in generale, un’efficienza compresa tra il 20% e il 40% in quanto possono raccogliere la luce solare riflessa dal suolo. Non è tutto. Fanno bene in condizioni nuvolose e nevose.

Maggiore è l’inclinazione di un modulo bifacciale, maggiore è la potenza che produce dalle sue proprietà bifacciali. I moduli bifacciali montati a filo sul tetto impediscono alla luce riflessa di raggiungere la parte posteriore delle celle. Ecco perché i moduli bifacciali hanno prestazioni migliori su tetti commerciali piatti e array montati a terra, perché c’è più spazio per l’inclinazione e il rimbalzo della luce riflessa sul retro dei moduli.

Il sistema di montaggio stesso può influenzare le prestazioni dei moduli bifacciali. I sistemi di scaffalature con binari di supporto solitamente coperti dal backsheet di un modulo monofacciale ombreggiano le file posteriori di celle bifacciali. Le scatole di giunzione sui pannelli bifacciali sono diventate più piccole o separate in più unità posizionate lungo il bordo del pannello per evitare l’ombreggiatura. I sistemi di montaggio e scaffalature appositamente formattati per le installazioni bifacciali risolvono la questione dell’ombreggiatura sul retro.

Le possibili installazioni di un pannello solare bifacciale

Le celle solari superiori di un sistema di pannelli solari bifacciali sono rivolte verso il sole, quindi catturano direttamente i raggi solari incidenti, assorbendo solo determinate lunghezze d’onda. Le celle solari superiori funzionano come quelle di un array di pannelli solari convenzionali.

Le celle solari inferiori assorbono la luce riflessa dal suolo. Questa luce è chiamata luce albedo. I colori bianchi o chiari riflettono meglio dei colori scuri. Anche dipingere una superficie bianca o argentata su un tetto o un vialetto di cemento sotto i pannelli fornisce lo stesso effetto. Gli studi dimostrano che una superficie bianca riflette più dell’80% della luce dell’albedo.

Per ottimizzare il funzionamento delle celle inferiori, è preferibile utilizzare silicio superiore nelle celle monocristalline. A differenza dei sistemi di pannelli solari monofacciali posizionati in rack paralleli a una superficie come un tetto, i bifacciali producono più energia quando sono angolati rispetto al tetto o al suolo a vari gradi.

In questo tipo di installazioni, c’è una grande quantità di riflessione. Poiché la luce solare rimbalza su tutti gli oggetti in modo riflettente da molte angolazioni diverse, i pannelli solari bifacciali sono in grado di catturarne di più. Sono anche produttivi nei giorni nuvolosi quando le celle solari monofacciali sono in maggiore svantaggio.

Esistono altre configurazioni di installazione che sfruttano la rotazione giornaliera della terra in relazione al sole. Per produrre due picchi di energia durante il giorno, metà dei bifacciali in una matrice può essere inclinata verso est per catturare i raggi dell’alba e del mattino; la seconda metà, a ovest, per assorbire l’intensità del pomeriggio ei raggi del tramonto.

Un’altra alternativa di installazione posiziona i bifacciali verticalmente. Questa disposizione avrà anche un doppio picco ogni giorno. Durante ogni picco, anche il riflesso della luce solare sull’altro lato dei pannelli solari contribuirà alla produzione di energia. Un vantaggio di un sistema verticale è che la neve o la sabbia trasportate dagli eventi meteorologici non ne bloccheranno il funzionamento.

Grazie alle coperture in vetro su entrambi i lati dei pannelli solari bifacciali, sono più resistenti dei sistemi di pannelli solari convenzionali. Di conseguenza, le garanzie, in alcuni casi, sono in genere più lunghe di 5 anni (ovvero, più di 30 anni rispetto a 20-25 anni).

Vale la pena usare i pannelli solari bifacciali?

Sì, i pannelli solari bifacciali valgono ogni centesimo. Sono più efficienti dei pannelli monofacciali in quanto possono utilizzare entrambi i lati per produrre più elettricità. Ciò aumenta l’efficienza produttiva complessiva del sistema.

Poiché entrambi i lati di un pannello bifacciale sono generalmente rivestiti con vetro temperato, i pannelli sono più resistenti al vento e ad altri elementi. Pertanto, gli elementi non comprometteranno l’efficienza generale dei pannelli e garantiranno una lunga durata dei pannelli.

In caso di maltempo, la capacità produttiva dei pannelli monofacciali è sempre compromessa. Tuttavia, le cose sono generalmente diverse con i pannelli bifacciali. In caso di neve, pioggia o cielo nuvoloso, i moduli bifacciali continuano a funzionare.

Mentre il lato anteriore non può produrre energia a causa del maltempo, il lato posteriore continua a funzionare grazie alla luce albedo. Se stai cercando il miglior pannello solare per la tua casa o la tua azienda, non cercare oltre i pannelli solari bifacciali.