Огляд порівняння між односторонніми та двосторонніми сонячними модулями

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.268955

Ключові слова:

односторонні фотоелектричні модулі, двосторонні фотоелектричні модулі, фотоелектрична ефективність, фотоелектрична технологія, випромінювання альбедо

Анотація

Об’єктами дослідження є сонячні модулі. Світ став свідком змін у всіх аспектах життя, особливо в останній період, коли у світі відбулося збільшення попиту на енергію в усіх регіонах. Тут виявилася недосконалість у забезпеченні енергетичних потреб, оскільки традиційні джерела (наприклад, нафта, вугілля, природний газ) уже не є надією, бо вони є невідновлюваними джерелами. На додаток до цього, треба відзначити, що під час використання енергії цих джерел, ми повинні їх спалювати, що забруднює навколишнє середовище, не кажучи вже про вартість транспортування. Не так давно сонячна енергетика почала виробляти електроенергію за допомогою фотоелектричних модулів, і почалася конкуренція за виготовлення фотоелектричних модулів з більшою ефективністю. Основною метою цього дослідження є роз’яснення концепції двосторонніх фотоелектричних модулів і показати деякі відмінності між ними та односторонніми фотоелектричними модулями. Поточна робота містить визначення двосторонніх фотоелектричних модулів та їхніх найважливіших специфікацій, порівняння їх з односторонніми фотоелектричними модулями, які є найкращими, факторів, що впливають на виробництво їх енергії, і типів випромінювання, що використовується в кожному з них. Насправді, використання випромінювання aльбедо для односторонніх фотоелектричних модулів не перевищує 2 %, тоді як цей відсоток перевищується для двосторонніх фотоелектричних модулів. Таким чином, тут можна рекомендувати, що тенденція використання двосторонніх фотоелектричних модулів може бути економною та заощадити простір, оскільки вони виробляють більше електроенергії на тій самій одиниці площі, що, у свою чергу, звільняє простір для інших застосувань, а також, збільшити кількість електроенергії за рахунок збільшення ефективного розміру сторони (дві сторони: одна вгору, інша вниз) сонячних модулів.

Спонсор дослідження

  • Presentation of research in the form of publication through financial support in the form of a grant from SUES (Support to Ukrainian Editorial Staff).

Біографії авторів

Ghayda’ A. Matarneh, Al-Hussein Bin Talal University

Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Mohammad A. Al-Rawajfeh, Al-Hussein Bin Talal University

Postgraduate Student

Department of Mechanical Engineering

Mohamed R. Gomaa, Al-Hussein Bin Talal University

Assistant Professor

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Bagher, A. M., Vahid, M. M. A., Mohsen, M. (2015). Types of Solar Cells and Application. American Journal of Optics and Photonics, 3 (5), 94–113. doi: https://doi.org/10.11648/j.ajop.20150305.17
  2. Al-Rawashdeh, H., Hasan, A. O., Al-Shakhanbeh, H. A., Al-Dhaifallah, M., Gomaa, M. R., Rezk, H. (2021). Investigation of the Effect of Solar Ventilation on the Cabin Temperature of Vehicles Parked under the Sun. Sustainability, 13 (24), 13963. doi: https://doi.org/10.3390/su132413963
  3. Gomaa, M. R., Ahmed, M., Rezk, H. (2022). Temperature distribution modeling of PV and cooling water PV/T collectors through thin and thick cooling cross-fined channel box. Energy Reports, 8, 1144–1153. doi: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.11.061
  4. Gomaa, M. R., Murtadha, T. K., Abu-jrai, A., Rezk, H., Altarawneh, M. A., Marashli, A. (2022). Experimental Investigation on Waste Heat Recovery from a Cement Factory to Enhance Thermoelectric Generation. Sustainability, 14 (16), 10146. doi: https://doi.org/10.3390/su141610146
  5. AlJuhani, M., Gomaa, M. R., Mandourah, T. S., Oreijah, M. M. A. (2021). The Environmental Effects on the Photovoltaic Panel Power: Jeddah Case Study. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 44 (6), 251–262. doi: https://doi.org/10.21608/erjm.2021.57077.1069
  6. Blanc, P., Espinar, B., Geuder, N., Gueymard, C., Meyer, R., Pitz-Paal, R. et al. (2014). Direct normal irradiance related definitions and applications: The circumsolar issue. Solar Energy, 110, 561–577. doi: https://doi.org/10.1016/j.solener.2014.10.001
  7. Feister, U., Cabrol, N., Häder, D. (2015). UV Irradiance Enhancements by Scattering of Solar Radiation from Clouds. Atmosphere, 6 (8), 1211–1228. doi: https://doi.org/10.3390/atmos6081211
  8. Ineichen, P., Guisan, O., Perez, R. (1990). Ground-reflected radiation and albedo. Solar Energy, 44 (4), 207–214. doi: https://doi.org/10.1016/0038-092x(90)90149-7
  9. Rezk, H., Arfaoui, J., Gomaa, M. R. (2021). Optimal Parameter Estimation of Solar PV Panel Based on Hybrid Particle Swarm and Grey Wolf Optimization Algorithms. International Journal of Interactive Multimedia and Artificial Intelligence, 6 (6), 145. doi: https://doi.org/10.9781/ijimai.2020.12.001
  10. Gomaa, M. R., Hammad, W., Al-Dhaifallah, M., Rezk, H. (2020). Performance enhancement of grid-tied PV system through proposed design cooling techniques: An experimental study and comparative analysis. Solar Energy, 211, 1110–1127. doi: https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.10.062
  11. Kanagaraj, N., Rezk, H., Gomaa, M. R. (2020). A Variable Fractional Order Fuzzy Logic Control Based MPPT Technique for Improving Energy Conversion Efficiency of Thermoelectric Power Generator. Energies, 13 (17), 4531. doi: https://doi.org/10.3390/en13174531
  12. Gomaa, M. R., Al-Dhaifallah, M., Alahmer, A., Rezk, H. (2020). Design, Modeling, and Experimental Investigation of Active Water Cooling Concentrating Photovoltaic System. Sustainability, 12 (13), 5392. doi: https://doi.org/10.3390/su12135392
  13. Salloom, A. H., Abdulrazzaq, O. A., Ismail, B. H. (2018). Assessment of the Performance of Bifacial Solar Panels. International Journal of Engineering and Technical Research, 8 (7), 13–17. Available at: https://www.researchgate.net/publication/326994994
  14. Sun, X., Khan, M. R., Deline, C., Alam, M. A. (2018). Optimization and performance of bifacial solar modules: A global perspective. Applied Energy, 212, 1601–1610. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.12.041
  15. Gomaa, M. R., Mohamed, M. A., Rezk, H., Al-Dhaifallah. M., Al Shammri, M. J. (2019). Energy Performance Analysis of On-Grid Solar Photovoltaic System- a Practical Case Study. International Journal of Renewable Energy Research, 9 (3), 1292–1301. doi: https://doi.org/10.20508/ijrer.v9i3.9629.g7706
  16. Rezk, H., Ali, Z. M., Abdalla, O., Younis, O., Gomaa, M. R., Hashim, M. (2019). Hybrid moth-flame optimization algorithm and incremental conductance for tracking maximum power of solar PV/thermoelectric system under different conditions. Mathematics, 7, 875. doi: https://doi.org/10.3390/math7100875
  17. Guo, S., Walsh, T. M., Peters, M. (2013). Vertically mounted bifacial photovoltaic modules: A global analysis. Energy, 61, 447–454. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.08.040
  18. Marion, B. (2020). Albedo Data Sets for Bifacial PV Systems. 2020 47th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC). doi: https://doi.org/10.1109/pvsc45281.2020.9300470
  19. Russell, T. C. R., Saive, R., Augusto, A., Bowden, S. G., Atwater, H. A. (2017). The Influence of Spectral Albedo on Bifacial Solar Cells: A Theoretical and Experimental Study. IEEE Journal of Photovoltaics, 7 (6), 1611–1618. doi: https://doi.org/10.1109/jphotov.2017.2756068
  20. Uematsu, T., Tsutsui, K., Yazawa, Y., Warabisako, T., Araki, I., Eguchi, Y., Joge, T. (2003). Development of bifacial PV cells for new applications of flat-plate modules. Solar Energy Materials and Solar Cells, 75 (3-4), 557–566. doi: https://doi.org/10.1016/s0927-0248(02)00197-6
  21. Liang, T. S., Pravettoni, M., Deline, C., Stein, J. S., Kopecek, R., Singh, J. P. et al. (2019). A review of crystalline silicon bifacial photovoltaic performance characterisation and simulation. Energy & Environmental Science, 12 (1), 116–148. doi: https://doi.org/10.1039/c8ee02184h
  22. Gu, W., Ma, T., Li, M., Shen, L., Zhang, Y. (2020). A coupled optical-electrical-thermal model of the bifacial photovoltaic module. Applied Energy, 258, 114075. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114075
  23. Huld, T., Gottschalg, R., Beyer, H. G., Topič, M. (2010). Mapping the performance of PV modules, effects of module type and data averaging. Solar Energy, 84 (2), 324–338. doi: https://doi.org/10.1016/j.solener.2009.12.002
  24. Tsuno, Y., Hishikawa, Y., Kurokawa, K. (2006). Translation Equations for Temperature and Irradiance of the I-V Curves of Various PV Cells and Modules. 2006 IEEE 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conference. doi: https://doi.org/10.1109/wcpec.2006.279619
  25. Lopez-Garcia, J., Pavanello, D., Sample, T. (2018). Analysis of Temperature Coefficients of Bifacial Crystalline Silicon PV Modules. IEEE Journal of Photovoltaics, 8 (4), 960–968. doi: https://doi.org/10.1109/jphotov.2018.2834625
  26. PS-M144(HC)-xxxW Half-Cell MBB Mono Module. Available at: https://philadelphia-solar.com/wp-content/uploads/2022/09/PS-m144HC450W.pdf
Comparison review between monofacial and bifacial solar modules

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-14

Як цитувати

Matarneh, G. A., Al-Rawajfeh, M. A., & Gomaa, M. R. (2022). Огляд порівняння між односторонніми та двосторонніми сонячними модулями. Technology Audit and Production Reserves, 6(1(68), 24–29. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.268955

Номер

Том 6 № 1(68) (2022): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Альтернативні та відновлювальні джерела енергії

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Ghayda’ A. Matarneh, Mohammad A. Al-Rawajfeh, Mohamed R. Gomaa

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.