모든 태양광 시스템에서 가장 중요한 부분은 태양광 패널 유리입니다. 이 유리는 태양 전지에 도달하는 햇빛의 양, 외부 환경 요소가 패널에 미치는 영향, 그리고 시스템의 작동 수명을 결정합니다. AVCON Solar ( https://www.avcon-solar.com/)태양 에너지 솔루션 분야의 선구자 중 하나이며, 태양광 패널 유리에서 가장 중요한 측면 중 하나는 품질입니다. 이는 고장률을 최소화하면서 25년 동안 작동하는 태양광 패널을 제공하려는 이유 중 하나입니다. 태양광 패널 유리에 대한 보편적인 표준은 존재하지 않습니다. 최고의 표준은 태양광 패널 효율 저하를 방지하기 위해 빛의 투과율과 내구성을 고려합니다. 태양광 패널이 제공하는 캔버스 유리는 태양광 패널을 보호하는 역할을 하지만 여전히 빛을 통과시켜야 합니다.
태양광 패널 유리에 있어 가장 중요하고 아마도 가장 기본적인 기준은 빛의 투과율입니다. AVCON Solar는 태양 전지가 제대로 작동할 수 있도록 가시광선(400-700nm)에서 적어도 90% 이상의 빛 투과율을 달성하는 태양광 패널 유리를 제공합니다.
이러한 특성 덕분에 유리 자체가 최소한의 햇빛만 반사하거나 흡수하게 됩니다. 85% 미만의 투과율을 가지는 저품질 태양광 패널용 유리는 곧바로 5~10%의 발전 효율 저하를 초래합니다. 따라서 철산화물과 같은 색을 내며 빛을 차단하는 불순물이 전혀 없는 초고순도 실리카 유리가 태양광 패널용 유리에 사용되어야 하는 것입니다. AVCON Solar은 또한 AR 코팅 성능에 대해서도 태양광 패널 유리를 검사합니다. AR 코팅은 반사를 줄여 투과율을 추가로 2~3% 증가시킵니다. 이 기준이 충족되지 않으면 고품질 태양전지라도 성능이 저하되며, 패널 수명 주기 동안 더 적은 양의 햇빛이 에너지로 전환되어 전체 에너지 생산량이 줄어들게 됩니다.
태양광 패널용 유리는 설치, 운송 및 장기간 사용 중에 유리가 견뎌야 할 물리적 손상을 방지하기 위해 특정한 기계적 강도 기준을 충족해야 합니다. 균열이나 파손과 같은 손상은 태양 전지가 습기와 이물질에 노출되게 하여 태양광 발전 효율을 상실하게 만듭니다. AVCON Solar는 태양광 패널 유리가 일정한 스트레스 테스트를 견뎌내야 하는 국제 표준(IEC 61215 등)을 따릅니다. 예로는 2400파스칼의 정적 하중 테스트(눈 무게를 시뮬레이션)와 5400파스칼의 동적 하중 테스트(돌풍을 시뮬레이션)가 있으며, 태양광 패널 유리는 또한 1m 높이에서 낙하하는 227g의 강철 공과 같은 충격도 견뎌내야 합니다.
이러한 기준들은 유리가 운송 중이나 지붕 위의 무거운 눈과 같은 실사용 조건에서 견딜 수 있도록 보장합니다. AVCON Solar의 태양광 패널 유리는 일반 유리보다 3~5배 강한 강화유리(열처리로 강화된 유리)로 제작되었습니다. 강화유리가 파손되더라도 작은 크기의 무해한 조각으로 부서지기 때문에 안전상 위험이 최소화됩니다. 유리의 설계 덕분에 패널 효율의 손실도 극히 적습니다. 유리의 강도 기준이 없으면 태양광 패널 유리가 약하게 제작되어 초기에 고장이 발생하고 패널 수명이 단축될 수 있습니다.
태양광 패널 유리는 기상 손상을 극복하지 못하면 장기적인 효율성이 저하되며, 특히 자외선, 습기, 온도 변화 및 오염물질에 대한 내구성이 중요합니다. AVCON Solar의 태양광 패널 유리는 자외선 열화(코팅의 변색이나 박리 없이 1000kWh/m²의 자외선 조사 기준) 및 습기 침투(85°C 물속에 1000시간 동안 담근 후에도 수분 침투 없음)에 대한 기상 저항 기준을 충족합니다. 외부 설치된 태양광 시스템은 유리가 빈번하게 열충격(유리 균열)에 노출되므로, -40°C에서 85°C 사이를 200회 반복하는 열순환 테스트를 통과해야 합니다. 또한 태양광 패널 유리는 투명성을 유지하기 위해 오염물질 및 화학 부식에도 견뎌야 합니다.
AVCON Solar은 내구성 있는 AR 코팅과 화학 결합 기술을 적용한 저철분 유리를 사용하는 것을 우선시합니다. 이러한 코팅은 수십 년간 노출되도 벗겨지거나 열화되지 않는 강력한 결합을 형성합니다. 기상 저항 보호가 없으면 유리는 퇴색하거나 뿌옇게 변하며 수분 이온 침투를 허용하게 됩니다. 이러한 요인들은 태양광 패널 유리의 효율성을 매년 1-2%씩 낮추고 패널의 조기 교체 문제를 악화시킵니다.
태양광 패널용 유리는 평탄도 및 두께 균일성 기준을 충족해야 합니다. 이는 태양 전지가 정확하게 정렬되어 빛의 굴절로 인한 효율 저하를 최소화할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 태양광 유리가 휘어지거나 두께가 고르지 않을 경우, 햇빛이 불규칙하게 굴절되며 셀에 도달하는 빛의 양이 줄어들게 됩니다. AVCON Solar은 태양광 패널 유리의 평탄도 허용 오차를 1미터당 0.2mm 미만으로 요구합니다. 이는 유리 표면이 1m 길이 구간에서 0.2mm 이상 벗어나지 않아야 한다는 의미입니다. 두께의 균일성 또한 중요합니다. 주택용 패널에 일반적으로 사용되는 3.2mm 두께의 태양광 패널 유리는 전체 시트에서 두께 변동이 0.1mm 미만이어야 합니다. 이러한 기준들은 유리가 햇빛을 위한 일관된 '창' 역할을 할 수 있도록 보장합니다.
원하는 균일성을 유지하기 위해 AVCON Solar은 플로트 유리 생산을 포함한 첨단 제조 기술을 사용합니다. 이 공정에서 용융된 유리는 용융된 주석 위에 떠 있게 되며, 이를 통해 두께가 균일하고 평탄한 완벽한 유리를 만들 수 있습니다. 유리의 두께가 고르지 않거나 평탄하지 않을 경우, 태양광 패널의 유리가 태양 전지에 빛을 고르지 않게 분포시킵니다. 이로 인해 '핫 스팟'이 발생하여 전지를 손상시키고 태양광 패널의 효율 저하를 초래할 수 있는 주요 요인이 됩니다.
유리의 오염을 방지하고 시간이 지남에 따라 효율을 높이기 위해, 태양광 패널 유리에는 오염 방지 및 반사 방지 코팅도 포함됩니다. 이러한 코팅은 유리 품질 제한 하에서도 기능을 수행해야 합니다. AVCON Solar는 태양광 패널 유리를 위한 반사 방지 코팅의 기준을 설정하며, AR 코팅은 25년 동안 적어도 90% 이상의 안정적인 빛 투과율을 보장하기 위해 벗겨지거나, 균열이 생기거나, 변색되어서는 안 된다고 명시합니다. 오염 방지 코팅 역시 기준이 있는데, 외부에서 500시간 노출 후 태양광 패널 유리의 접촉각이 110° 이상이어야 하며, 이는 유리가 자가 세정 기능을 가지며 물방울이 굴러떨어지면서 먼지를 제거할 수 있음을 의미합니다. 건조하고 먼지가 많은 지역에서는 먼지 축적이 태양광 효율을 5~10%까지 저하시킬 수 있으므로, 청소 빈도를 최소화하면서도 높은 투과율을 유지하기 위해 오염 방지 패널이 매우 중요합니다.
AVCON Solar은 코팅 테스트 과정에서 태양광 패널 유리를 먼지와 비, 그리고 자외선에 노출시켜 코팅의 효과를 평가합니다. 코팅 표준이 없을 경우 AR 코팅은 벗겨지거나 성능을 잃게 되며, 오염 방지 코팅은 더 이상 오물을 밀어내지 못하게 됩니다. 이러한 성능 저하는 유리의 효율을 떨어뜨리고 유지보수 비용을 증가시킵니다.
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