EN
Optická průhlednost a strukturální integrita: tepelně zpevněné nízkoprotejové sklo pro sluneční panely
Jak nízkoprotejové sklo zlepšuje světelnou propustnost (91–94 %)
Sklo ve standardních solárních panelech je vyráběno s oxidy železa, které sklu dodávají zelený nádech a pohlcují část slunečního světla. Tím se pohltí viditelné světlo přibližně o 15 %. Při použití nízkoprotejového skla je obsah železa snížen na méně než 0,01 % a propustnost viditelného světla se zlepší na 91–94 %. Toto zlepšení o 6 až 9 % má významný dopad na výrobu energie. Studie prokázaly, že panely dokážou vyprodukovat o 0,5 až 0,8 % více elektrické energie za každé 1 % zlepšení propustnosti světla. Co tedy činí tato skla průhlednějšími? Křemičitý písek používaný při výrobě je zpracován tak, aby byly odstraněny nečistoty způsobující duhové (disko) barvy, které mohou negativně ovlivnit účinnost panelů. Panely z nízkoprotejového skla s vysokou propustností mají výkonnostní výhodu a zachycují každý dostupný foton. Proto si mnoho odborníků myslí, že pro optimální výkon je nízkoprotejové sklo nezbytné.
Výhody tvrzeného skla: odolnost proti nárazu, tepelná stabilita a bezpečnost
Sklo pro solární panely tepelně zušlechťované se vyrábí procesem, při němž se sklo zahřeje na přibližně 620 °C a následně se řízeným způsobem ochladí. Tento proces vytvoří tlak na povrchu skla, čímž se jeho pevnost zvýší přibližně čtyřikrát a umožní mu odolat dopadu krup o rychlosti až 90 km/h, což překračuje požadavky normy IEC 61215. V polní zkoušce provedené minulý rok ukázaly panely ze zušlechťovaného skla o 78 % nižší počet poškozených panelů ve srovnání s panely ze standardního skla. Zušlechťované sklo je také ověřeně odolné vůči extrémním teplotám v rozmezí od −40 do 85 °C bez vzniku trhlin způsobených tepelným napětím. Toto sklo navíc poskytuje bezpečnější výsledek v případě rozbití. V neštastném případě rozbití se namísto běžného skla, které vytváří ostré a špičaté střepy, zušlechťované sklo rozpadne na mnoho malých kousků, které jsou pro montéry a servisní techniky méně nebezpečné. Zušlechťované sklo je vynikající volbou pro solární panely vystavené dlouhodobě tvrdým a extrémním povětrnostním podmínkám.
Pokročilé povrchové technologie: samočisticí a antireflexní povlaky pro sklo slunečních panelů
Nanostrukturované antireflexní povlaky: propustnost vyšší než 96 % pro všechny vlnové délky fotovoltaického spektra
Antireflexní povlaky jsou jevem antireflexního povlaku používaného ke snížení výjimečných odrazů vznikajících na skle solárních panelů a jsou založeny na principu destruktivní interference. Tyto nanostruktury antireflexních povlaků jsou navrženy jako fotonické krystaly nebo nano-sklo, aby směrovaly a zvyšovaly množství slunečního záření dopadajícího na fotovoltaické články umístěné na zadní straně skleněného krytu, a zároveň zvyšovaly množství slunečního záření procházejícího sklem. Sluneční záření vhodné pro přeměnu energie fotovoltaickými články se nachází v rozsahu vlnových délek 300 až 1200 nanometrů. Neupravené sklo odrazí přibližně 8 % dopadajícího slunečního záření, zatímco sklo s antireflexním povlakem odrazí méně než 2 % dopadajícího slunečního záření. Tyto povlaky také zajišťují významné zlepšení výkonu v průběhu dní, kdy jsou solární panely nízko nad obzorem, což je způsobeno šikmým dopadem slunečního záření. Fotokatalytické povlaky TiO₂ + hydrofilní hybridní povlaky snižují ztráty znečištěním o 15–30 %
Samovylečující se povrchy vznikají smícháním fotokatalytického oxidu titaničitého (TiO₂) s hydrofilními povlaky. Hydrofilní povlaky umožňují vodě rovnoměrně se šířit po povrchu a za působení UV záření katalyzuje TiO₂ rozklad organických kontaminantů. Kombinovaný účinek těchto dvou povrchových vlastností vede k odstranění kontaminantů. Průmyslové studie z roku 2023 potvrzují, že tento dvoukomponentní povlak snižuje roční ztrátu účinnosti způsobenou znečištěním o 15–30 %.
Typ povlaku Funkce Zvýšení výkonu
Protisvětelný Minimalizuje odraz světla Přenosivost >96 %
TiO₂ hydrofilní Rozkládá nečistoty a usnadňuje oplachování Snížení ztráty způsobené znečištěním o 15–30 %
Odolnost skla solárních panelů vůči UV záření a environmentálním vlivům
Během provozního životního cyklu fotovoltaického panelu chrání sklo solární články před UV zářením, extrémními teplotami a vlivy prostředí. Sklo, které nebylo speciálně vyvinuto pro použití ve fotovoltaických panelech, se v důsledku expozice UV záření postupně zamlží. Expozice UV záření způsobuje také vznik mikroprasklin ve skle. Každý rok snižují mikropraskliny světelnou propustnost skla přibližně o 0,5 %. V současné době jsou k dispozici nové produkty teplosmaltovaného skla s nízkým obsahem železa a s rozptýleným oxidem ceritým po celém objemu skla. Tento typ skla udrží po celou dobu životnosti panelu (25 let) přibližně 92% světelnou propustnost. Ochranné vrstvy fotovoltaického panelu budou po celou dobu jeho provozního životního cyklu fungovat optimálně.
Odolnost skleněných modulů vůči vlivům prostředí zahrnuje kromě ochrany proti ultrafialovému záření i další funkce, jako například:
Odolnost vůči tepelnému šoku: Odolnost vůči tepelnému šoku umožňuje odolat změnám teploty v rozmezí od -40 do +120 °C bez vzniku mikroprasklin
Bariéra proti vlhkosti: Přenos vodní páry (WVTR) < 0,01 g/m²/den, čímž se zabrání galvanické korozi slitin vložených do skla
Náraz kroup: Skleněné moduly jsou certifikovány podle normy IEC 61215 pro kroupy o průměru 25 mm dopadající na sklo rychlostí 23 m/s
Konstrukce modulů zajišťuje, že ztráta výkonu je nižší než 0,3 % ročně. Je tedy známo, že po 30 letech budou většina modulů (i ty umístěné v nejnáročnějších prostředích, například v pouštích, v oblastech s mořskou vodou nebo v pobřežních městech) stále funkční a budou vykazovat alespoň 85 % původního výkonu. To, co výrobci dříve označovali jako ochranu skla, se dnes vyvinulo v pokročilejší funkce solárních modulů, jako je lepší výkon systému a delší životnost.
Nejčastější dotazy
Jaký je význam nízkoprotejového skla v solárních panelech?
Protože sklo s nízkým obsahem železa má vyšší propustnost viditelného světla a zároveň vyšší účinnost výroby sluneční energie než běžné sklo.
Jaké jsou výhody tvrzeného skla ve fotovoltaických panelech?
Protože tvrzené sklo je mnohem pevnější než běžné sklo, poskytuje vyšší odolnost proti teplotním změnám a nárazům, stejně jako odolnost proti rozbití, což zvyšuje bezpečnost a prodlužuje životnost fotovoltaických panelů. Jaký je účel antireflexního povlaku na fotovoltaických panelech?
Účelem antireflexního povlaku je zvýšit účinnost fotovoltaických panelů snížením množství slunečního světla, které se od fotovoltaických článků odrazí.
Jakou funkci má oxid titaničitý (TiO₂) ve fotovoltaických panelech?
Oxid titaničitý (TiO₂) se označuje jako samočisticí, což je výhodné pro snížení ztrát způsobených znečištěním díky rozkladu organických látek, který usnadňuje čištění vodou.