Головний недолік сонячних батарей полягає в тому, що вони постачають електроенергію вкрай нерівномірно. Швейцарські інженери запропонували вирішення проблеми.
"Біфаціальний" - слово рідкісне. Це суто науковий термін, що означає "двосторонній", "володіє двома поверхнями". Використовується він в геології для характеристики ритмів шаруватих відкладень, в археології при описі знарядь праці стародавньої людини, а найчастіше - в біології, вірніше, в ботаніці, стосовно до листя рослин. Проте останнім часом цей термін отримує все більш широке поширення і в техніці, конкретно - у виробництві сонячних батарей. Тому що інженерам прийшла в голову ідея використовувати для перетворення сонячної енергії в електричну не одну сторону панелей з фоточутливих елементів, як це робиться сьогодні, а обидві сторони. І, зокрема, розмістити такі сонячні батареї на шумозахисних екранах вздовж залізничних шляхів.
Мюнзінгенскій пілотний проект
Початок був покладений в Швейцарії, на вокзалі містечка Мюнзінген поблизу Берна. Швидкісні поїзди проносилися тут з жахливим гуркотом. "Тому ліворуч і праворуч від траси було вирішено звести шумозахисні екрани, - каже Томас Нордман (Thomas Nordmann), видатний експерт в області фотовольтаїки, засновник і глава швейцарської фірми TNC Consulting. - І ми подумали: якщо вже все одно тут побудують такі екрани, то чому б не використовувати їх для вироблення додаткової електроенергії? "
Пілотний проект був здійснений. Мюнзінгенскіе прозорі шумозахисні екрани виглядають як сендвіч з плексигласу. Зовнішні покриття і із зовнішнього, і з внутрішньої сторони прозорі, а між ними розташований центральний шар, утворений фоточутливих елементів. Особливість цих елементів в тому, що вони вловлюють і перетворять сонячну енергію і передній, і задній стороною. Втім, говорити про передній і задній, лицьової і тильної сторони в даному випадку недоречно, оскільки вони функціонально і конструктивно ідентичні.
Дволикий Янус
"У цих елементів як би два ока, - пояснює Томас Нордман. - Одне око дивиться на схід, інший - на захід. І сумарно ці два ока збирають не менше, а часом і більше світла, ніж одне око, звернений на південь ". На південь зазвичай звернені фоточутливі елементи стандартних сонячних батарей, що забезпечує їм найвищий коефіцієнт корисної дії. У разі біфаціальной фотовольтаїки більш ефективно розташовувати батареї інакше, каже німецький колега Нордмана, керівник робочої групи "Фотовольтаїка" при університеті в Констанці професор Гізо Хан (Giso Hahn): "Це пояснюється просто тим, що Сонце сходить на сході і заходить на заході. Якщо така біфаціальная батарея звернена однієї стороною на схід, а інший - на захід, то її продуктивність досягає максимуму двічі на добу - спочатку в ранкові, потім в післяполуденні годинник ".
Це дуже цінна для енергетиків властивість біфаціальной батареї, оскільки дозволяє, поєднуючи її із стандартною "одноокої" батареєю, орієнтованої на південь, більш рівномірно розподіляти навантаження на мережу, забезпечувати більш стабільне енергопостачання. Адже до сих пір саме необхідність акумулювати надлишки енергії в періоди піку продуктивності сонячних батарей і компенсувати нестачу енергії в години їх низької продуктивності була одним з головних недоліків геліоенергетики і, зокрема, фотовольтаїки.
Експерт пророкує бум
Між тим, енергетичний потенціал біфаціальних сонячних батарей величезний, говорить Томас Нордман: "Ми провели спеціальне дослідження і показали, що якщо в Німеччині все шумозахисні екрани вздовж автомобільних та залізничних трас обладнати сонячними батареями, то отриманої таким чином енергії вистачить, щоб повністю, на 100 відсотків, покрити потреби німецьких залізниць ".
До того ж на одних лише шумозахисних екранах світ клином не зійшовся. Цілком можна уявити собі й інші інженерно-технічні споруди, придатні для розміщення біфаціальних батарей. Поки, правда, вони рідко знаходять застосування, якщо не вважати експериментальних пілотних проектів зразок того, що був реалізований в Мюнзінгене. Проте професор Хан упевнений, що вже в найближчому майбутньому біфаціальную фотовольтаїку очікує справжнісінький бум. Потреба в енергії в розпал світлового дня, коли Сонце знаходиться в зеніті, буде задовольнятися за рахунок класичних сонячних батарей, продуктивність яких максимальна саме в цей час доби. А ось забезпечувати безперебійне енергопостачання вранці і ближче до вечора належить саме біфаціальним батареям, вважає учений.
