Bifacial photovoltaics module energy yield analysis and characterization

With the increasing importance of transition and renewable energy technologies, PV modules are one of the most widely used applications. Among the many types of modules, the behavior of bifacial modules has been studied in this project. Numerous measurements have been carried out in the laboratory facilities to check the bifacial module behaviour: performances at different tilt angles have been measured with both sides uncovered as well as with the back covered. The results show that covering the back of the panel causes only a 4 W to 14 W difference in power, depending on the tilt angle. Furthermore, it is shown that the model used to represent the data has a coefficient of determination of 0.89 for the uncovered case and 0.79 for the covered case using a ground albedo of 0.25. Finally, it is highlighted that the model presents errors greater than 10% in the short-circuit current and power for the uncovered case and less than 5% for the covered case. A comparison between monofacial and bifacial PV technologies is performed, revealing an average performance ratio of 10.16% higher for the bifacial modules and a final yield 9.92% higher for bifacial modules.

Con la crescente importanza delle tecnologie di transizione e delle energie rinnovabili, i moduli fotovoltaici sono una delle applicazioni più utilizzate. Tra i tanti tipi di moduli, in questo progetto è stato studiato il comportamento dei moduli bifacciali. Numerose misurazioni sono state effettuate nelle strutture del laboratorio per verificare il comportamento del modulo bifacciale: le prestazioni a diversi angoli di inclinazione sono state misurate con entrambi i lati scoperti e con il retro coperto. I risultati mostrano che coprire la parte posteriore del pannello provoca solo una differenza di potenza da 4 W a 14 W, a seconda dell’angolo di inclinazione. Inoltre, si dimostra che il modello utilizzato per rappresentare i dati ha un coefficiente di determinazione di 0,89 per il caso scoperto e 0,79 per il caso coperto utilizzando un ground albedo di 0,25. Si evidenzia infine che il modello presenta errori superiori al 10% nella corrente e potenza di corto circuito per il caso scoperto e inferiori al 5% per il caso coperto. Viene eseguito un confronto tra le tecnologie fotovoltaiche monofacciali e bifacciali, rivelando un rapporto di prestazione medio superiore del 10,16% per i moduli bifacciali e un rendimento finale superiore del 9,92% per i moduli bifacciali.