Bifaciale Module oder wie man die Produktion von PV-Anlagen maximieren kann

Jeder, der sich für eine Photovoltaikanlage entscheidet, möchte so viel Strom wie möglich aus seiner Investition gewinnen. Ein einfacher Weg, die Stromproduktion zu erhöhen, ist die Wahl der richtigen Photovoltaikmodule – bifaziale Module!

Bifaciale Module – Definition

Bifaciale Module sind Module, die zusätzlich zur Vorderseite eine aktive Unterseite haben, die Strom aus reflektiertem Licht erzeugt. Die Produktion von der Unterseite des Panels ist nicht in der Nennleistung enthalten. Darüber hinaus verwendet die Konstruktion zwei Scheiben aus gehärtetem Glas (Glass-Glass-Technologie), dank derer das Modul ein Höchstmaß an Brandsicherheit garantiert, was durch das TÜV-Zertifikat der Klasse A bestätigt wird.

„Es handelt sich um doppelseitige aktive Photovoltaikmodule, die auf einer Heterojunction-Siliziumzellenstruktur p -n-n basieren, die mit internen dünnen Schichten aus amorphem Silizium hergestellt werden. Mit dieser Technologie erreichen mehr Photonen das Paneel, so dass die erzeugte Energie um bis zu 30% höher ist als bei herkömmlichen, einseitigen Paneelen.“

– photovoltaik-Lehrbuch AGH 2021 Veröffentlichung.

Wie bestimmen Sie, wie viel Licht eine Oberfläche reflektiert?

Das Reflexionsvermögen einer Oberfläche wird durch ihren Albedo-Koeffizienten bestimmt. Je heller die Oberfläche ist, desto besser reflektiert sie das Licht und desto mehr Licht erreicht die Unterseite des Moduls.

Doppelte Leistung – wie funktioniert die bifaziale Modultechnologie?

Bifacial-Module sind eine innovative Lösung im Bereich der Photovoltaik, die eine Steigerung des Wirkungsgrads der Stromerzeugung im Vergleich zu herkömmlichen Solarmodulen ermöglicht. Bei bifazialen Modulen wird nicht nur die direkt auf die Oberseite fallende Sonnenstrahlung absorbiert, sondern auch die vom Boden, Dach oder Schnee reflektierte Sonnenenergie genutzt. Durch den Einsatz spezieller Materialien kann ein bifaziales Modul über seine Unterseite mit Hilfe des reflektierten Sonnenlichts zusätzlichen Strom erzeugen.

Laut einer Studie des Bundesverbands Solarwirtschaft e.V. können bifaciale Module einen bis zu 30 Prozent höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Solarmodule erreichen. Darüber hinaus zeigen Forschungsergebnisse, dass bifaciale Module, die horizontal auf den Dächern flacher Gebäude montiert wurden, einen um 10% höheren Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung aufweisen als einseitige Solarmodule [1].

Die Innovation und die bemerkenswerte Leistung von bifacialen Modulen hat auf dem Markt für erneuerbare Energien Anerkennung gefunden und dazu beigetragen, dass diese Technologie immer beliebter wird.

Bifaciale Module und wechselnde Wetterbedingungen – welche Vorteile bringen sie?

Bifacial-Module sind aufgrund ihrer Bauweise weniger anfällig für wechselnde Wetterbedingungen als herkömmliche Solarmodule. Untersuchungen des National Renewable Energy Laboratory (NREL) zeigen, dass bifaciale Module im Vergleich zu einseitigen Photovoltaikmodulen bei raueren Wetterbedingungen wie Bewölkung, Regen oder Schnee besser abschneiden. Das liegt daran, dass die bifacialen Module die von Wolken oder Schneedecken reflektierte Sonnenstrahlung nutzen können, wodurch die Menge des absorbierten Sonnenlichts erhöht wird.

Die Vorteile des Einsatzes von bifacialen Modulen bei raueren Wetterbedingungen sind vor allem im Zusammenhang mit der zunehmenden Zahl von PV-Anlagen in Gebieten mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen von Bedeutung. Untersuchungen des NREL zeigen, dass die Effizienz der Stromerzeugung um 15-20% steigen kann, wenn bifaciale Module in Gebieten mit geringer Sonneneinstrahlung, wie in den nördlichen Regionen Europas, installiert werden [2].

Die erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber wechselnden Witterungsbedingungen ist einer der Hauptvorteile bifazialer Module, die einen Vorteil gegenüber herkömmlichen Photovoltaikmodulen darstellen. Durch den Einsatz dieser Technologie sind die Photovoltaikanlagen stabiler und effizienter, was sich positiv auf die Effizienz der Stromerzeugung auswirkt.

Bifacial-Module nur für landwirtschaftliche Betriebe?

Es besteht die weit verbreitete Meinung, dass bifaciale Photovoltaikmodule nur für Freiflächenanlagen geeignet sind. In der Praxis findet man auch Anlagen, die auf Dächern montiert sind. Je heller die Dacheindeckung ist, desto besser ist der Albedo-Koeffizient und desto höher ist der Wirkungsgrad der Module.

Beispiel für ein bifaziales Modul – Bauer Solar (BS-385-M6HBB-GG) 385 W:

Quellen:

1. „Bifacial PV systems: Latest results from system to cell level measurements and field tests“, Autoren P. Helm, M. Glatthaar, J. Wüst, A. Meyer, H. F. Schönecker
2. „Bifacial Solar Photovoltaic Technology and Applications“, Autoren: S. A. Kalogirou, L. G. Tsoutsos.