Moduł bifacjalny (dwustronny) ma ogniwa czułe na światło z obu stron i przezroczysty tył: drugą taflę szkła albo przezroczysty backsheet. Przód pracuje jak w każdym module, a tył zamienia na prąd światło odbite od podłoża i rozproszone, więc ten sam moduł daje więcej energii, jeśli światło w ogóle dociera pod niego.
Ile daje tył
Karta katalogowa opisuje tył jedną liczbą: współczynnikiem bifacjalności, czyli mocą tyłu jako ułamkiem mocy przodu, mierzonym według IEC TS 60904-1-2. Raport IEA PVPS podaje typowe zakresy: 60-70% dla bifacjalnego PERC, 75-95% dla ogniw n-PERT i ponad 90% dla HJT. W bazie PV Index mediana współczynnika dla modułów dwustronnych wynosi 80%. Rozkład pokazuje wykres.
Liczby z wykresu
| Współczynnik bifacjalności (%) | Liczba modeli |
|---|---|
| 60,0 do 62,5 | 19 |
| 62,5 do 65,0 | 0 |
| 65,0 do 67,5 | 14 |
| 67,5 do 70,0 | 4 |
| 70,0 do 72,5 | 1350 |
| 72,5 do 75,0 | 37 |
| 75,0 do 77,5 | 156 |
| 77,5 do 80,0 | 20 |
| 80,0 do 82,5 | 3588 |
| 82,5 do 85,0 | 25 |
| 85,0 do 87,5 | 391 |
| 87,5 do 90,0 | 15 |
| 90,0 do 92,5 | 225 |
| 92,5 do 95,0 | 44 |
Sam współczynnik to jednak połowa rachunku. Dodatkowy uzysk (zysk bifacjalny) zależy przede wszystkim od albedo podłoża, wysokości montażu i odstępów między rzędami. Według IEA PVPS moduły na trackerach nad zwykłym gruntem (albedo 0,2-0,3) zyskują zwykle mniej niż 10% energii, a wyraźnie więcej, gdy ziemię przykrywa śnieg (albedo 0,55-0,98). Trawa odbija 0,15-0,26 światła, świeży asfalt około 0,09.
Światło na tyle modułu bifacjalnego
Wybierz podłoże pod modułem, podnieś go i pochyl, i patrz, ile odbitego światła dociera do jego tyłu i ile to dodaje do mocy.
Jak to jest liczone
Scena to przekrój: jeden moduł o podanej długości, nachylony, z dolną krawędzią na podanej wysokości nad płaskim, otwartym terenem ciągnącym się w obie strony, więc odpowiada pojedynczemu długiemu rzędowi. Słońce stoi prostopadle do modułu, czyli w godzinie, pod którą projektuje się moduł nachylony dla swojego miejsca. Jego cień na ziemi ma wtedy długość modułu podzieloną przez cosinus kąta nachylenia i zaczyna się wysokość × tg(nachylenie) za dolną krawędzią.
Ze światła padającego na otwarty teren 30% przyjmuje się jako rozproszone, z równomiernego nieba, a resztę jako bezpośrednie. Punkt na ziemi dostaje część bezpośrednią tylko poza cieniem, a część rozproszoną pomnożoną przez udział nieba, które wciąż widzi obok modułu. Widok tyłu na ziemię jest dzielony na paski co 1 cm, każdy ważony współczynnikiem widzenia z metody skrzyżowanych nici (metoda Hottela, dokładna dla przekroju), a światło z ziemi mnoży się przez albedo. Tył widzi też trochę nieba i to również się liczy.
Stosunek światła z tyłu do światła z przodu to ta suma podzielona przez światło na przodzie; zysk bifacjalny to współczynnik bifacjalności razy ten stosunek, a dodatkowa energia to zysk razy wpisany uzysk na kWp. Sufit w odczycie to ten sam moduł postawiony tak wysoko, że jego cień przestaje się liczyć.
To zgrubny szacunek planistyczny dla jednej chwili, użyty tak, jakby obowiązywał przez cały rok. Pomija to, co mają prawdziwe instalacje: sąsiednie rzędy, które zacieniają sobie nawzajem ziemię i często o połowę zmniejszają światło z tyłu; ramę, szyny i słupy za modułem; udział światła rozproszonego zmieniający się z pogodą i porą roku; nierównomierne światło na tyle, które kosztuje więcej, niż sugeruje jego średnia; i słońce, które się porusza. Śnieg na ziemi zwykle oznacza też śnieg na przodzie. Ustawienia albedo to typowe wartości podręcznikowe, przykładowe dane wejściowe, a nie pomiary twojego podłoża.
Model poglądowy, nie pomiar.
Gdzie to ma sens w Polsce
- Farma na gruncie, wiata, pergola, wysoki stelaż na płaskim dachu z jasną membraną: tył dostaje światło, a zimą śnieg dokłada swoje.
- Pionowe ogrodzenia i agrofotowoltaika (rzędy ustawione frontem na wschód i zachód): tu dwustronność jest warunkiem działania całej konstrukcji.
- Dach skośny: moduł leży kilka centymetrów nad dachówką, więc tył widzi niewiele światła. Oceniaj taki moduł po mocy od frontu, masie i gwarancji, a wersję bifacjalną bierz wtedy, gdy nie kosztuje więcej.
Jako dwustronny opisuje się 55% modułów w bazie, więc często wybór robi się sam: większość nowych modułów TOPCon ma aktywny tył. Rachunek dla konkretnego miejsca jest w artykule Czy warto kupić panel bifacjalny?.
Na co uważać przy projekcie
- Większy prąd. Tył dokłada prądu, więc IEA PVPS zaleca uwzględnić go przy doborze przewodów, bezpieczników i wejść falownika. Część producentów (np. Canadian Solar) podaje na etykiecie także parametry przy dodatkowym napromienieniu tyłu (BNPI); do sprawdzenia limitów Isc bierz właśnie te.
- Masa i szkło. Większość modułów bifacjalnych to konstrukcje szkło-szkło, cięższe od klasycznych. Sprawdź nośność dachu i instrukcję montażu.
- Nie zasłaniaj tyłu. Szyny montażowe, puszka i przewody rzucają cień na tył. Nierówne oświetlenie tyłu powoduje też niewielkie niedopasowanie ogniw, co IEA PVPS wymienia jako stałą cechę takich instalacji.
Źródła
- IEA PVPS Task 13, Bifacial Photovoltaic Modules and Systems, raport T13-14:2021 (zakresy bifacjalności, zysk poniżej 10% nad gruntem, tabela albedo, uwagi o prądzie i niedopasowaniu)
- Rauer i in., Comprehensive evaluation of IEC measurement procedures for bifacial solar cells and modules, Fraunhofer ISE, 37. EU PVSEC 2020 (pomiar według IEC TS 60904-1-2)
- Tonita i in., A general illumination method to predict bifacial photovoltaic system performance, Joule 2023
- Canadian Solar, instrukcja montażu modułów, wersja US v3.3 (2026) (parametry przy BNPI na etykiecie modułu)
