Jak trzeba ustawić dwustronne ogniwa fotowoltaiczne, aby absorbowały jak najwięcej promieniowania słonecznego? Nad tym zagadnieniem przysiedli naukowcy z Indyjskiego Instytutu Technologicznego w Kharagpur. W swoim artykule na łamach periodyka Solar Energy prezentują model wykorzystujący kąt padania promieni słonecznych na Ziemię.
Czytaj też: Połączyli panele słoneczne i kopalnię węgla. Jak to niby ma ze sobą działać?
W literaturze naukowej nie brakuje publikacji dotyczących obliczania energii docierającej do przedniej części modułu fotowoltaicznego. Indyjscy uczeni postanowili jednak zwrócić uwagę na tylną część ogniwa, która też może otrzymywać promieniowanie słoneczne – czy to w formie odbitej od podłoża, czy jako przechodzące przez przedni moduł.
Panele słoneczne mogą produkować jeszcze więcej energii. Trzeba je odpowiednio ustawić
Aby pomierzyć, jak dużo energii pada na powierzchnię ogniwa, należy uwzględnić kilka czynników. Naukowcy oczywiście nie prowadzili badań na papierze – wykorzystali w swojej pracy farmę fotowoltaiczną, która znajduje się na dachu ich instytutu. Jest to system składający się z 18 modułów ustawionych pod stałym kątem 22 stopni. Moc instalacji wynosi 6,8 kW.
Czytaj też: Zabezpieczyłeś panele słoneczne przed tym żywiołem? Nic nie szkodzi. I tak się rozpadną
Z artykułu badaczy możemy dowiedzieć się m.in. jakie czynniki należy uwzględniać przy obliczeniach optymalnego nachylenia dwustronnych paneli słonecznych dla uzyskania maksymalnej produkcji energii. Kluczowymi kwestiami są: odstępy pomiędzy modułami, sam kąt nachylenia, orientacja w strony świata i albedo podłoża. Okazuje się, że podniesienie jednostki fotowoltaicznej nawet o 1 milimetr do góry (zachowując ten sam kąt nachylenia) zwiększa produkcję energii, ponieważ więcej światła odbija się od podłoża i jest absorbowane przez tylny moduł.
Naukowcy porównali teoretyczne modelowanie z zastosowaniem kąta padania promieni słonecznych z sytuacją rzeczywistą. Wyniki okazały się niemalże w 100 proc. zgodne. Granica błędu wynosiła tylko około 2-5 proc.
Czytaj też: Panele słoneczne z cylindrem pełnym piasku? Na taki pomysł mogli wpaść tylko w jednym kraju
Doniesienia indyjskich uczonych są niezwykle istotne dla optymalizacji produkcji energii. Jak zauważamy, można zwiększyć efektywność energetyczną systemu nie tylko poprzez instalację bardziej wydajnych generacji ogniw, ale również dzięki geometrycznym zmianom samych jednostek.