양면 태양광 패널이란 무엇입니까? 개요, 작동 방식 및 전망

이 패널은 단면 태양광 패널과 어떻게 비교됩니까?

데이비드 쿠치타(David Kuchta) 박사 정원 가꾸기 분야에서 10년의 경험을 갖고 있으며 환경 역사와 에너지 전환에 관해 폭넓게 읽었습니다. 1970년대부터 환경 운동가로 활동해온 그는 역사학자, 작가, 정원사, 교육자이기도 합니다.

abriendomundo / 게티 이미지

양면 태양광 패널은 직사광선과 반사광(알베도)을 통해 태양 에너지를 생성합니다. 즉, 본질적으로 양면 패널입니다.

이는 태양을 바라보는 면에서만 전력을 생산하는 보다 일반적인 단면 태양광 패널과 큰 차이입니다.

양면 태양광은 새로운 것이 아닙니다. 실제로 1954년 Bell Laboratories에서 생산된 최초의 태양전지는 양면 태양전지였습니다. 그러나 효율성 향상 가능성에도 불구하고 양면 태양광 패널은 상대적인 비용과 필요한 보다 구체적인 환경 조건으로 인해 단면 태양광 패널이 널리 채택되지 않았습니다.

알베도와 직사광선을 모두 포착하면 각 양면 패널에서 생성되는 전기량이 증가하므로 설치해야 하는 태양광 패널 수가 줄어듭니다.

단면 태양광 패널과 달리 투명한 유리로 만들어져 빛의 일부가 통과하여 아래 표면에서 반사됩니다. 통과하는 빛의 양을 더욱 늘리기 위해 금속 프레임이나 격자선 대신 유리를 사용하여 제자리에 고정합니다. 유리는 강화유리로 긁힘을 줄여줍니다. 그 외에는 결정질 실리콘을 사용하여 햇빛을 흡수하고 이를 전류로 변환하는 다른 광전지(PV) 패널의 작동 방식과 동일하게 작동합니다. 양면 태양광 패널의 뒷면은 일반적으로 회로를 앞면과 공유하므로 회로를 늘리지 않고도 효율성을 높일 수 있습니다.

미국 에너지부 산하 국립재생에너지연구소(NREL)의 최근 연구에 따르면 양면 패널은 단면 패널보다 최대 9% 더 많은 전력을 생산할 수 있다고 합니다. 효율이 높은 단면 패널의 경우와 마찬가지로, 이는 패널 마운트, 인버터, 케이블과 같은 관련 하드웨어뿐만 아니라 더 적은 수의 패널을 설치해야 하드웨어 비용과 인건비를 모두 절감할 수 있음을 의미합니다.

태양광 PV 기술은 고온에서 효율이 떨어지므로 양면 패널에 또 다른 이점을 제공합니다. 단면 패널의 열 흡수 알루미늄 뒷면이 없이 유리로 만들어지기 때문에 작동 온도가 낮아 효율성이 높아집니다.

양면 패널에는 잠재적으로 전기를 전도할 수 있는 금속 프레임이 없기 때문에 접지할 필요가 없습니다. 그리고 구조상 내구성이 더 높기 때문에 단면 패널의 경우 25년이 아닌 30년으로 더 긴 보증이 제공되는 경우가 많습니다.

양면 패널은 확산된 태양 복사에 더 많이 의존하기 때문에 흐린 기후나 직사광선이 적고 간접 확산 일사량이 더 높은 곳에서는 단면 패널보다 더 효율적입니다. 같은 이유로, 양면 패널은 여전히 ​​산란된 햇빛이 있지만 패널에 직접적으로 빛을 비추는 것이 없는 하루 중 더 오랜 시간 동안 더 효율적입니다.

양면 패널은 또한 하루 종일 태양을 따라가는 태양 추적기의 이점을 더 잘 누릴 수 있습니다. 한 연구에서는 추적을 통해 생성된 전기가 단면 패널에 비해 27%, 고정 경사 양면 패널에 비해 45% 증가한 것으로 나타났습니다. 비슷한 결과를 얻은 또 다른 연구에서는 태양광 추적기의 양면 패널이 전기 비용을 16% 절감한 것으로 나타났습니다.

양면 태양광 패널은 모래, 콘크리트 또는 눈과 같이 반사가 심한 표면 위에 가장 적합합니다. 위 그림의 칠레 아타카마 사막과 같은 사막은 나무가 최소한으로 덮여 있으며 캘리포니아 언덕과 같이 여름에 잔디가 갈색으로 변하는 지역과 마찬가지로 높은 알베도 비율을 갖습니다.

NREL은 다양한 재료의 반사율 수준을 비교하는 데이터베이스를 구축하여 DuraMAT 웹사이트에서 이용할 수 있도록 했습니다. 태양광 설치자는 지역의 습도, 평균 구름량, 생태학적 생물군계 유형, 풍속 및 기타 매개변수에 대한 데이터를 사용하여 다양한 현장에 양면 태양광 패널을 배치하는 상대적 효율성을 계산할 수 있습니다.