Большинство современных солнечных панелей улавливают солнечный свет и преобразуют его в электричество только со стороны, обращенной к небу. Если темная нижняя сторона солнечной панели будет преобразовывать солнечный свет, отраженный от земли, может генерироваться еще больше электричества.
Двухсторонние солнечные элементы уже позволяют панелям располагаться вертикально на земле или на крышах и даже горизонтально как навес бензоколонки, но точно не известно, сколько электричества эти панели могли бы в конечном итоге генерировать или сколько денег они могли бы сэкономить.
Новая термодинамическая формула показывает, что бифациальные элементы, образующие двухсторонние панели, генерируют в среднем на 15-20% больше солнечного света для электричества, чем монофазные элементы современных односторонних солнечных панелей, принимая во внимание различную местность, такую как трава, песок, бетон и грязь.
Формула, разработанная двумя физиками Университета Пердью, может быть использована для расчета наибольшего количества электричества, которое бифациальные солнечные элементы могут генерировать в различных средах, что определяется термодинамическим пределом.
Подход называется «треугольником Шокли-Кейссера», поскольку он основан на прогнозах, сделанных исследователями Уильямом Шокли и Ханс-Йоахимом Кейссером, в отношении максимальной теоретической эффективности однофазного солнечного элемента. Эта максимальная точка или термодинамический предел могут быть определены на нисходящем наклонном графике, который образует треугольную форму.
Формула показывает, что прирост эффективности бифациальных солнечных элементов увеличивается с отражением света от поверхности. Например, значительно больше энергии будет преобразовано из света, отраженного от бетона, по сравнению с растительной поверхностью.