當(dāng)今大多數(shù)太陽能電池板只能從面向天空的一側(cè)捕獲陽光并將其轉(zhuǎn)換為電能。如果太陽能電池板的深色底面也可以轉(zhuǎn)換從地面反射的陽光，則可能會產(chǎn)生更多的電能。

雙面太陽能電池已經(jīng)使電池板可以垂直放置在地面或屋頂上，甚至可以水平放置在加油站的機蓋中，但是目前尚不清楚這些電池板最終可以產(chǎn)生多少電，或者可以節(jié)省多少錢。

一個新的熱力學(xué)公式表明，考慮到不同的地形(例如草皮，沙子等)，構(gòu)成雙面面板的雙面電池比如今的單面太陽能電池板的單面電池平均多產(chǎn)生15%至20%的日光轉(zhuǎn)化為電能?；炷梁臀酃?。

由普渡大學(xué)的兩位物理學(xué)家開發(fā)的公式可用于在幾分鐘內(nèi)計算出雙面太陽能電池在各種環(huán)境下(由熱力學(xué)極限定義)可產(chǎn)生的最大電量。

“該公式僅包含一個簡單的三角形，但將極其復(fù)雜的物理問題提煉為這種優(yōu)雅而簡單的公式，需要進(jìn)行多年的建模和研究。該三角形將幫助公司對下一代太陽能電池的投資做出更好的決策，并弄清楚如何設(shè)計從而提高效率。”普渡大學(xué)(Purdue)的Jai N. Gupta電氣和計算機工程學(xué)教授Muhammad“ Ashraf” Alam說。

在《國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表的一篇論文中，阿拉姆和合著者里揚·汗(Ryyan Khan)現(xiàn)在是孟加拉國東西大學(xué)的助理教授，他還展示了如何使用該公式計算在印度開發(fā)的所有太陽能電池的熱力學(xué)極限。最近50年。這些結(jié)果可以推廣到可能在未來20至30年內(nèi)開發(fā)的技術(shù)。

希望這些計算將有助于太陽能發(fā)電場在其使用初期充分利用雙面電池。

“單面細(xì)胞以一種經(jīng)濟有效的方式出現(xiàn)在該領(lǐng)域中花了將近50年的時間，”阿拉姆說。“這項技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的成功，但是我們現(xiàn)在知道我們不再能夠顯著提高其效率或降低成本。我們的公式將指導(dǎo)并加快雙面技術(shù)的發(fā)展。”

該論文可能已經(jīng)及時解決了數(shù)學(xué)問題：專家估計，到2030年，雙面太陽能電池將占全球太陽能電池板市場份額的近一半。

Alam的方法被稱為“ Shockley-Queisser三角”，因為它基于研究人員William Shockley和Hans-Joachim Queisser對單面太陽能電池的最大理論效率的預(yù)測?？梢栽谛纬扇切蔚南蛳聝A斜的線圖中識別此最大點或熱力學(xué)極限。

該公式表明，雙面太陽能電池的效率增益隨表面反射的光而增加。與具有植被的表面相比，例如，從混凝土反射的光將轉(zhuǎn)換出更多的功率。