Performance Analysis of Monofacial and Bifacial Photovoltaic Panels


Bayyiğit A., Çinici O. K., Acır A.

Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol.11, no.2, pp.407-420, 2023 (Peer-Reviewed Journal) identifier

Abstract

With the increase in energy demand, it is important to increase the performance of photovoltaic panels. Therefore, comparing and evaluating the performances of monofacial and bifacial photovoltaic panels (PV) is an important research topic. In this study, the performances of monofacial and bifacial PV panels were compared using the PVsyst software. In the study, two different solar power plants were designed with the same model of monofacial and bifacial PV panels in Ankara to ensure that the calculations were made under the same conditions for both monofacial and bifacial PV panels. The efficiencies of these two designs were compared, the albedo effect was examined, and CO2 emission analysis and technical analysis were made. The results of the study show that monofacial panels have a production potential of 1537 kWh/year with an average performance rate of 82.21%, and bifacial panels have a production potential of 1740 kWh/year with an average performance of 93.06%. It has been determined that bifacial panels perform higher than monofacial panels and the annual average energy production is 13% higher. These results, making bifacial solar panel systems more common than monofacial systems due to their efficiency and environmental benefits could be an important step for sustainable energy production.

Günümüzde enerji talebinin artmasıyla birlikte, fotovoltaik panellerin performansının artırılması önem kazanmaktadır. Bu nedenle, tek yüzeyli ve çift yüzeyli fotovoltaik panellerin (FV) performanslarının karşılaştırılması ve değerlendirilmesi önemli bir araştırma konusudur. Bu çalışmada, PVsyst yazılımı kullanılarak tek yüzeyli ve çift yüzeyli panellerin performansları karşılaştırılmıştır. Çalışma, hesaplamaların hem tek taraflı hem de çift taraflı paneller için aynı koşullar altında yapılmasını sağlamak için Ankara ilinde aynı model tek yüzeyli ve çift yüzeyli FV paneller ile iki farklı güneş enerji santrali tasarlanmıştır. Bu iki tasarımın verimlilikleri kıyaslanmış, albedo etkisi incelenmiş, CO2 emisyon analizi ve teknik analizleri yapılmıştır. Çalışmanın sonuçları, tek yüzeyli panellerin ortalama %82,21 performans oranıyla 1537 kWh/yıl ve çift yüzeyli panellerin ortalama %93,06 performans oranıyla 1740 kWh/yıl üretim potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Çift yüzeyli panellerin tek yüzeyli panellere göre daha yüksek performans gösterdiği ve yıllık ortalama enerji üretiminin %13 daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, çift yüzeyli güneş paneli sistemlerinin verimliliği ve çevresel faydaları nedeniyle tek yüzeyli sistemlere göre daha yaygın hale getirilmesi, sürdürülebilir enerji üretimi için önemli bir adım olabilir.