Panneaux photovoltaïques bifaciaux : optimisation de l’utilisation de l’albédo et conception du gain de puissance sur la face arrière
2026-04-02
Les cellules photovoltaïques (PV) solaires visent à générer de l'électricité à partir de l'énergie solaire, et les progrès technologiques permettent désormais une production d'énergie plus importante. panneaux solaires bifaciaux Les panneaux bifaciaux constituent un excellent moyen d'obtenir une efficacité accrue. Contrairement aux panneaux monocristallins classiques ou traditionnels qui convertissent la lumière directe du soleil en électricité, les panneaux bifaciaux le font deux fois plus.
Elles produisent de l'électricité à partir de deux sources : la lumière directe du soleil à l'avant et la lumière réfléchie (albédo) à l'arrière. Ce mécanisme à lui seul offre une production d'énergie de 5 à 30 % supérieure à celle des panneaux solaires traditionnels. Cela signifie que vous pouvez bénéficier d'une alimentation énergétique importante. panneaux solaires bifaciaux sans avoir besoin d'étendre la zone d'installation.
Il est important d'installer les panneaux solaires bifaciaux dans des endroits où la lumière du soleil est fortement réfléchie afin d'optimiser leur rendement énergétique. On peut améliorer le gain de puissance de la face arrière des panneaux photovoltaïques bifaciaux en augmentant progressivement l'albédo de leur surface et en surélevant ces panneaux.
Cet article met en lumière le mécanisme d'albédo des cellules photovoltaïques bifaciales et les moyens d'améliorer leur efficacité énergétique.
Facteurs affectant le gain de puissance de la face arrière des modules bifaciaux
Il est nécessaire que les cellules photovoltaïques bifaciales démontrent leur bifacialité. Capables de produire de l'électricité sur leurs deux faces, elles sont caractérisées par cette capacité, un critère d'évaluation essentiel. La bifacialité, également appelée facteur ou rapport bifacial, mesure le rapport de la production d'énergie entre l'avant et l'arrière des modules bifaciaux dans des conditions de test standard (STC).
Voici quelques-uns des facteurs affectant le gain de puissance côté arrière des modules bifaciaux :
Albédo de surface/sol
Il s'agit du facteur le plus crucial en raison de la bifacialité de ces panneaux photovoltaïques. L'albédo mesure la réflectivité d'une surface (sous les panneaux solaires). Plus la réflectivité est élevée, plus les rayons du soleil atteignent les cellules arrière. L'impact typique de l'albédo dépend du type de surface et détermine le gain des modules bifaciaux.
Les surfaces claires, comme la neige ou le sable, présentent un albédo élevé et réfléchissent davantage le rayonnement solaire. Les surfaces sombres, quant à elles, présentent l'effet inverse. Les surfaces à albédo élevé sont donc à privilégier pour une production d'énergie optimale des panneaux photovoltaïques bifaciaux. On peut l'améliorer en utilisant des dalles de béton, des matériaux réfléchissants ou du gravier blanc.
Hauteur/angle d'inclinaison du module d'installation
La hauteur d'installation du module est également appelée dégagement au sol. Les cellules arrière des modules bifaciaux nécessitent un espace suffisant pour réfléchir la lumière. Ainsi, la hauteur du module permet à la face arrière de capter davantage de lumière diffuse réfléchie. Plus les panneaux photovoltaïques bifaciaux sont hauts, plus l'effet de gain sur la face arrière est important. Ces gains peuvent être atteints à une hauteur de 0 à 1 mètre, la hauteur recommandée se situant entre 0,7 et 1,2 mètre. Un dégagement insuffisant peut entraîner un auto-ombrage et un piégeage de la lumière.
L'angle d'inclinaison détermine la quantité de lumière solaire directe que reçoit la face avant et la quantité de lumière réfléchie sur la face arrière.
Une faible inclinaison empêche les réflexions du sol d'atteindre les cellules arrière, tandis qu'une inclinaison excessive prive la face avant d'ensoleillement. L'inclinaison typique des panneaux photovoltaïques bifaciaux est de 5 à 15° supérieure à celle des panneaux monofaciaux ou des modèles traditionnels.
Transmission des matériaux d'encapsulation
La transmission de la lumière est essentielle pour les modules bifaciaux, car ils produisent de l'énergie sur leurs deux faces. Les matériaux d'encapsulation optimisent cette transmission entre les faces avant et arrière des modules. Ils entourent et protègent les cellules solaires, tout en assurant leur isolation électrique et en liant les différentes couches. Ils les protègent également de l'humidité et des agressions mécaniques.
Parmi les matériaux d'encapsulation, on trouve notamment l'EVA (éthylène-acétate de vinyle) et le POE (élastomère polyoléfine).
À lire également : Comment les batteries solaires améliorent l'indépendance énergétique et réduisent les factures d'électricité
Stratégies d'optimisation de l'utilisation de l'albédo
La bifacialité des modules bifaciaux permet d'accroître la production d'énergie. Autrement dit, leur utilisation peut être optimisée grâce à une inclinaison ou une orientation appropriée.
Centrales électriques au sol
· Utilisation à grande échelle : panneaux photovoltaïques bifaciaux Elles sont reconnues pour leur double efficacité énergétique. Ceci s'avère particulièrement utile pour l'exploitation de vastes étendues de terrain. Elles permettent ainsi d'accroître l'efficacité énergétique des terres grâce à la double production d'énergie.
· Intégration du stockage d'énergie : Les centrales électriques au sol produisent à elles seules une quantité importante d'énergie. Leur intégration à d'autres systèmes de stockage d'énergie est essentielle. systèmes de stockage d'énergie augmentera encore la production d'énergie.
Voici quelques méthodes pour améliorer l'albédo de surface :
1. Dans les régions enneigées, l'albédo joue un rôle important, grâce à son albédo élevé. Les exploitants de centrales solaires peuvent en tirer parti en déneigeant le sommet des arbres. panneaux solaires et en le laissant en dessous.
2. Étalez du gravier blanc ou des cailloux blancs concassés sous les panneaux. Cette méthode est économique et ne gêne pas l'écoulement de l'eau.
3. Appliquez des revêtements réfléchissants ou des géotextiles sur les surfaces comme le béton afin d'augmenter leur réflectivité.
Conception du gain de puissance par la face arrière des modules bifaciaux
Pour que les panneaux photovoltaïques bifaciaux produisent deux fois plus d'énergie solaire, leur conception doit être optimisée. Cela inclut l'utilisation d'une face arrière en verre ou transparente, une hauteur de montage accrue, un angle d'inclinaison adéquat, l'utilisation de surfaces claires et une réduction de l'ombrage arrière. La technologie des modules bifaciaux favorise le gain de puissance côté arrière grâce à l'utilisation d'une face arrière transparente ou d'une structure verre/verre qui facilite la pénétration de la lumière.
L'amélioration de l'espacement des cellules peut également contribuer à augmenter le gain de puissance sur la face arrière. Plus l'espace entre les cellules est grand, plus la lumière les traverse facilement. Cependant, cet espace ne doit être ni trop grand ni trop petit. S'il est trop grand, il peut entraîner des pertes d'énergie ; s'il est trop petit, le taux de réflexion des rayons solaires est faible.
Sa conception et sa transparence permettent également d'optimiser le gain de puissance à l'arrière. Un dégagement plus important expose les modules bifaciaux pour une réflexion optimale. Outre l'angle d'inclinaison et l'espacement des rangées, les structures de montage doivent éviter de bloquer la lumière réfléchie.
Calcul du rendement global de production d'énergie des modules bifaciaux
Contrairement aux panneaux photovoltaïques monofaciaux ou traditionnels, où l'on ne prend en compte que la puissance d'une seule face, les panneaux bifaciaux exploitent les deux faces. Puisqu'ils produisent de l'énergie à partir de deux sources d'éclairement, les ingénieurs évaluent leurs performances en utilisant l'éclairement efficace et les profils de gain bifaciaux. Pour les modules bifaciaux, la puissance totale est obtenue en additionnant la puissance de la face avant et celle de la face arrière.
Le système bifacial est un système complémentaire. Il ne diminue en rien l'importance du gain de puissance côté frontal et ne double pas le rendement. Au contraire, il l'accroît de manière significative (généralement de 10 à 30 %) par rapport aux systèmes photovoltaïques monofaciaux ou traditionnels. Les centrales solaires bifaciales affichent aujourd'hui des rendements annuels de 20 à 30 %, notamment grâce à l'optimisation.
Les environnements à albédo élevé tirent un grand profit des systèmes bifaciaux. Le sable, qui possède un albédo élevé, est utilisé dans les environnements désertiques tels que les déserts du Moyen-Orient ou les centrales solaires désertiques, avec un gain annuel de 15 à 20 %.
En savoir plus: Comment installer la marque solaire la plus performante – LONGi Solar bat le record mondial d'efficacité des cellules solaires en silicium ?
Résumé
L'introduction des cellules photovoltaïques bifaciales dans la technologie solaire moderne permet non seulement d'accroître considérablement la production d'énergie, mais aussi d'ouvrir des perspectives de croissance. Les utilisateurs peuvent mieux appréhender le potentiel des cellules bifaciales en évaluant leurs avantages et leurs performances.
Il existe différents types de modules bifaciaux aux fonctions variées. Selon leurs besoins, les utilisateurs peuvent choisir le module le plus adapté. Si l'investissement initial et la production d'énergie importante peuvent être des inconvénients, sa flexibilité d'utilisation, les économies d'énergie qu'il permet et ses avantages environnementaux en font un choix judicieux.
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