إن الجزء الأكثر أهمية في أي نظام كهروضوئي هو زجاج اللوحة الشمسية. فهذا الزجاج يحدد كمية ضوء الشمس التي تصل إلى الخلايا الشمسية، ومدى تأثير العوامل البيئية على الألواح الشمسية، ومدة استمرار عمل النظام. تُعد شركة AVCON Solar ( https://www.avcon-solar.com/)من الرواد في حلول الطاقة الشمسية، ومن أبرز الجوانب المهمة في زجاج اللوحة الشمسية هي الجودة. ويشكل هذا أحد الأسباب التي تتيح تقديم ألواح شمسية تعمل لمدة 25 عامًا مع حدوث أعطال ضئيلة جدًا. ولا توجد معايير عالمية موحدة لزجاج الألواح الشمسية. وتُعد أفضل المعايير تلك التي تأخذ بعين الاعتبار نقل الضوء والمتانة على المدى الطويل لمنع فقدان كفاءة اللوحة الشمسية. إن الزجاج الواقي الموجود في الألواح الشمسية مصمم لحماية الألواح مع الحفاظ على قدرته على نقل الضوء.
القيمة الأهم وربما القياسية الأكثر أساسية لزجاج الألواح الشمسية هي نقل الضوء. تلتزم AVCON Solar بأن يحقق زجاج الألواح الشمسية نقلًا للضوء المرئي (400-700 نانومتر) بنسبة لا تقل عن 90% لتمكين خلايا الطاقة الشمسية من العمل.
وهذا يضمن أن الزجاج نفسه يعكس أو يمتص الحد الأدنى من أشعة الشمس. فزجاج الألواح الشمسية الرديء الجودة، والذي تكون نسبة النقل فيه أقل من 85%، يؤدي فورًا إلى انخفاض الكفاءة الكهروضوئية بنسبة 5-10%. ولهذا السبب يجب استخدام زجاج سيليكا فائق الوضوح خالٍ من الشوائب مثل أكاسيد الحديد التي تُكسب الزجاج لونًا وتمنع مرور الضوء. كما تتحقق AVCON Solar أيضًا من أداء الطلاء المضاد للانعكاس (AR) على زجاج الألواح الشمسية. حيث يزيد الطلاء المضاد للانعكاس من نقل الضوء بنسبة إضافية تتراوح بين 2-3% من خلال تقليل الانعكاس. ومن دون هذا المعيار، فإن الخلايا الشمسية عالية الجودة ستؤدي أداءً دون المستوى المتوقع، لأن كمية ضوء أقل تعني إنتاج طاقة أقل طوال عمر اللوحة الافتراضي.
يجب أن تفي زجاجات الألواح الشمسية أيضًا بمعايير محددة للقوة الميكانيكية لتجنب التلف الفيزيائي الذي قد تتعرض له الزجاجات أثناء التركيب والنقل والاستخدام على مر الزمن. فالتلف مثل الشقوق أو الكسور سيعرّض الخلايا الشمسية للرطوبة والشوائب، ما يؤدي إلى فقدان الكفاءة الضوئية. تتبع شركة AVCON Solar المعايير الدولية (مثل IEC 61215) التي تشترط أن يتحمل زجاج اللوحة الشمسية اختبارات إجهاد معينة. ومن الأمثلة على ذلك اختبار الحمل الثابت البالغ 2400 باسكال (لتمثيل وزن الثلج) واختبار الحمل الديناميكي البالغ 5400 باسكال (لتمثيل هبوب رياح قوية). كما يجب أن يكون زجاج اللوحة الشمسية قادرًا على تحمل الصدمات، مثل سقوط كرة فولاذية وزنها 227 غرامًا من ارتفاع 1 متر.
تضمن هذه المعايير قدرة الزجاج على تحمل ظروف الاستخدام القاسية أثناء النقل وتراكم الثلوج الكثيفة على الأسطح. زجاج الألواح الشمسية من AVCON Solar مصنوع من زجاج مقسّى (معالج حرارياً لتقوية الزجاج)، وهو أقوى من الزجاج العادي بثلاث إلى خمس مرات. في حال تلف زجاج الألواح الشمسية المقسّى، فإنه يتكسر إلى قطع صغيرة غير ضارة، مما يُقلل من مخاطر السلامة. بفضل تصميم الزجاج، تقلّ كفاءة اللوح إلى أدنى حد. في حال عدم وجود معايير للقوة، يُضعف زجاج الألواح الشمسية ويتلف مبكراً، مما يُقصّر من عمره الافتراضي.
سوف تتضرر الكفاءة على المدى الطويل دون أن تتمكن زجاجات الألواح الشمسية من التغلب على الضرر الناتج عن الظروف الجوية، وبخاصة أشعة فوق البنفسجية، والرطوبة، وتقلبات درجات الحرارة، والملوثات. يفي زجاج اللوحة الشمسية من AVCON بالمعايير المتعلقة بتدهور الطقس وأشعة فوق البنفسجية (1000 كيلوواط ساعة/م² من الأشعة فوق البنفسجية دون أن يتغير لون الطلاء أو يتقشر) وبالنسبة للرطوبة (1000 ساعة غمرًا في ماء بدرجة حرارة 85 °م دون تسرب للماء). تتعرض الزجاجات في تركيبات الألواح الشمسية الخارجية بشكل منتظم للصدمات الحرارية (التي قد تؤدي إلى تشقق الزجاج)، ويتم اختبار ذلك عبر تعريض الزجاج لدورات متكررة بين -40 °م و85 °م لمدة 200 دورة. كما يجب أن يكون زجاج اللوحة الشمسية مقاومًا للملوثات والتآكل الكيميائي للحفاظ على وضوحه.
تُعطي AVCON Solar أولوية لاستخدام الزجاج منخفض الحديد مع طلاءات مقاومة للانعكاس (AR) متينة بتقنية الربط الكيميائي. تشكل هذه الطلاءات رابطة لا تنفصل أو تتدهور بعد عقود من التعرض للعوامل الجوية. بدون أي حماية من مقاومة الطقس، يتلاشى الزجاج أو يصبح ضبابيًا أو يسمح بتسرب أيونات الرطوبة. وستؤدي هذه العوامل إلى انخفاض كفاءة زجاج الألواح الشمسية بنسبة 1-2٪ سنويًا، مما يزيد من مشكلة الاستبدال المبكر للوحة.
يجب أن تحقق ألواح الزجاج الشمسية معايير التسطيح وتوحيد السُمك. ويأتي ذلك لضمان المحاذاة الصحيحة للخلايا الشمسية، وتقليل فقدان الكفاءة الناتج عن انكسار الضوء. فعندما يكون الزجاج الشمسي منحنٍ أو غير منتظم السُمك، فإن ضوء الشمس ينكسر بشكل غير متسق، مما يقلل كمية الضوء التي تصل إلى الخلايا. تتطلب شركة AVCON أن يتمتع زجاج الألواح الشمسية بتحمل في التسطيح أقل من 0.2 مم لكل متر. وهذا يعني أن سطح الزجاج لا ينحرف بأكثر من 0.2 مم على مدى مسافة متر واحد. كما أن توحيد السُمك أمر بالغ الأهمية: يجب أن يكون لتغيرات سُمك الزجاج الشمسي (الذي يبلغ عادةً 3.2 مم للألواح السكنية) تباينًا أقل من 0.1 مم عبر كامل الصفيحة. تضمن هذه المعايير أن يعمل الزجاج كـ"نافذة" متسقة للضوء الشمسي.
للحفاظ على الاتساق المطلوب، تستخدم AVCON Solar تقنيات تصنيع متقدمة، بما في ذلك إنتاج الزجاج العائم. خلال هذه العملية، يُطفأ الزجاج المنصهر على القصدير المنصهر؛ مما يُنتج زجاجًا مثاليًا يكون موحدًا ومسطحًا. وإذا لم يكن الزجاج مسطحًا ومتساوي السماكة، فسوف يتسبب في توزيع غير متساوٍ للضوء على الخلايا الشمسية. وهذا سيؤدي إلى ظهور 'بقع ساخنة' تُتلف الخلية وتصبح عاملاً رئيسيًا في تقليل كفاءة اللوحة الشمسية.
من أجل حماية الزجاج وزيادة كفاءته بمرور الوقت، سيتضمن زجاج اللوحة الشمسية طلاءات مضادة للتلوث ومضادة للانعكاس تعمل أيضًا ضمن حدود جودة الزجاج. تضع شركة AVCON Solar معيارًا للطلاءات المضادة للانعكاس على زجاج الألواح الشمسية تنص على أن الطلاءات المضادة للانعكاس يجب ألا تنفصل أو تتشقق أو تتغير لونها، وذلك لضمان انتقال ثابت للضوء بنسبة لا تقل عن 90٪ لمدة 25 عامًا. كما أن للطلاءات المضادة للتلوث معايير محددة؛ إذ يجب أن يبلغ زاوية التلامس لزجاج اللوحة الشمسية بعد 500 ساعة من التعرض للخارج أكثر من 110°، ما يعني أن الزجاج ذاتي التنظيف وأن الأتربة ستُزال عندما تتجمع المياه في هيئة كريات وتتدحرج خارج الزجاج. يمكن لتراكم الغبار أن يقلل الكفاءة الشمسية بنسبة تتراوح بين 5 إلى 10٪ في المناطق الجافة والغبارية، مما يجعل الألواح المقاومة للتلوث ضرورية لتقليل الحاجة للتنظيف مع الحفاظ في الوقت نفسه على نقل عالي للضوء.
تُعرض شركة AVCON للطاقة الشمسية خلال عملية اختبار الطلاء زجاج الألواح الشمسية للغبار والمطر، بالإضافة إلى الإشعاع فوق البنفسجي، لتقييم فعالية الطلاء. وفي حالة عدم وجود معايير للطلاء، قد يتقشر الطلاء المضاد للانعكاس أو يفقد تأثيره، وقد تتوقف الطلاءات المقاومة للتلوث عن طرد الأوساخ. ويؤدي هذا التدهور إلى تقليل كفاءة الزجاج وزيادة تكاليف الصيانة.
أخبار ساخنة2025-02-25
2024-11-27
2024-12-17
EN
