EN
Optická priehľadnosť a štrukturálna pevnosť: nízkohličnaté tepelne upevnené sklo pre slnečné panely
Ako nízkohličnaté sklo zvyšuje priepustnosť svetla (91–94 %)
Sklo v štandardných slnečných paneloch sa vyrába s oxidmi železa, ktoré dodávajú sklu zelený odtieň a absorbuje časť slnečného svetla. Tým sa pohltí viditeľné svetlo približne o 15 %. Keď výrobcovia používajú nízkooxidové sklo, obsah železa sa zníži na menej ako 0,01 % a absorpcia viditeľného svetla sa zlepší na 91–94 %. Toto zlepšenie o 6 až 9 % je významné pre výrobu energie. Štúdie preukázali, že panely dokážu vyrobiť o 0,5 až 0,8 % viac energie za každé 1 % zlepšenie priepustnosti svetla. Čo teda robí tieto panely jasnejšími? Kremenný piesok používaný pri výrobe sa spracováva tak, aby sa odstránili nečistoty spôsobujúce diskotónové farby, ktoré môžu ovplyvniť účinnosť panelov. Panely z nízkooxidového skla s vysokou priepustnosťou majú výkonnostnú výhodu a zachytia každý dostupný foton. Preto mnohí odborníci veria, že pre optimálny výkon je nízkooxidové sklo nevyhnutné.
Výhody kaleného skla: odolnosť voči nárazu, tepelná stabilita a bezpečnosť
Sklo pre slnečné panely s tepelným zušľachtením sa vyrába procesom, pri ktorom sa sklo zohreje na približne 620 °C a následne sa kontrolovane ochladí. Tento proces vytvára tlak na povrchu, čo robí sklo približne štyrikrát pevnejšie a umožňuje mu odolať nárazu krúp rýchlosťou až 90 km/h, čím presahuje požiadavky noriem IEC 61215. V polních testoch uskutočnených minulý rok ukázali panely zo zušľachteného skla zníženie počtu poškodených panelov o 78 % v porovnaní s panelmi zo štandardného skla. Zušľachtené sklo je tiež schopné odolať extrémnym teplotám v rozsahu od –40 do 85 °C bez vzniku trhlin spôsobených tepelným zaťažením. Toto sklo ponúka aj bezpečnejší výsledok v prípade rozbitia. V nešťastnom prípade rozbitia sa namiesto bežného skla, ktoré tvorí ostré a hrubé úlomky, zušľachtené sklo rozpadne na množstvo malých kúskov, ktoré sú pre montážnych a servisných pracovníkov menej nebezpečné. Zušľachtené sklo je vynikajúcou voľbou pre slnečné panely, ktoré sú vystavené prísnejšiemu a extrémnejšiemu počasiu po dlhšie obdobie.
Pokročilé povrchové technológie: samočistiace a antireflexné povlaky pre sklo slnečných panelov
Nanoštruktúrované antireflexné povlaky: priepustnosť vyššia ako 96 % pre všetky vlnové dĺžky fotovoltaického spektra
Antireflexné povlaky sú javom antireflexného povlaku, ktorý sa používa na zníženie výnimočných odrazov vznikajúcich na skle slnečných panelov, a sú založené na princípe deštruktívnej interferencie. Tieto nanoštruktúry antireflexných povlakov sú navrhnuté ako fotonické kryštály alebo nano-sklo, aby riadili a zvyšovali množstvo slnečného žiarenia smerujúceho k fotovoltaickým článkom umiestneným na zadnej strane sklenenej krytiny, a zvyšovali množstvo slnečného žiarenia prechádzajúceho cez sklo. Slnečné žiarenie vhodné na energetickú konverziu fotovoltaickými článkami sa nachádza v rozsahu od 300 do 1200 nanometrov. Neupravené sklo odrazí približne 8 % dopadajúceho slnečného žiarenia, zatiaľ čo sklo s antireflexnými povlakmi odrazí menej ako 2 % dopadajúceho slnečného žiarenia. Tieto povlaky tiež poskytnú významné zlepšenie výkonu počas častí dňa, keď sa slnečné panely nachádzajú nízko nad obzorom, v dôsledku šikmého dopadu slnečného žiarenia. Fotokatalytické povlaky TiO₂ + hydrofilné hybridné povlaky znížia straty spôsobené znečistením o 15–30 %
Samocitiaci sa povrchy sa vytvárajú zmiešaním fotokatalytického oxidu titánu (TiO₂) s hydrofilnými povlakmi. Hydrofilné povlaky umožňujú vode rovnomerne sa šíriť po povrchu a pod UV žiarením TiO₂ katalyzuje rozklad organických kontaminantov. Kombinovaný účinok týchto dvoch povrchov vedie k odstráneniu kontaminantov. Priemyselné štúdie z roku 2023 potvrdzujú, že tento dvojčinný povlak zníži stratu účinnosti spôsobenú znečistením o 15–30 % ročne.
Typ povlaku Funkcia Zvýšenie výkonu
Protizáblesťový Minimalizuje odraz svetla Prechodivosť vyššia ako 96 %
TiO₂ hydrofilný Rozkladá nečistoty a umožňuje ich splachovanie Zníženie straty účinnosti spôsobenej znečistením o 15–30 %
Odolnosť skla slnečných panelov voči UV žiareniu a vonkajším vplyvom
Počas prevádzkovej životnosti slnečného panela sklo chráni slnečné články pred UV žiarením, extrémnymi teplotami a vplyvmi prostredia. Sklo, ktoré nebolo špeciálne vyvinuté na použitie v slnečných paneloch, sa v dôsledku UV žiarenia zatmaví. UV žiarenie spôsobuje tiež vznik mikroprasklín v skle. Každý rok sa v dôsledku mikroprasklín zníži priepustnosť skla pre svetlo približne o 0,5 %. Dnes sú dostupné nové produkty tepelne upevneného skla s nízkym obsahom železa a s rozptýleným oxidom céria po celom objeme skla. Tieto typy skla zachovajú počas celej životnosti panela (25 rokov) približne 92 % priepustnosti pre svetlo. Ochranné vrstvy slnečného panela budú počas celej prevádzkovej životnosti slnečného panela fungovať optimálne.
Odolnosť sklenených modulov voči vplyvom prostredia zahŕňa okrem ochrany pred ultrafialovým žiarením aj nasledujúce funkcie:
Odolnosť voči tepelnému šoku: Odolnosť voči tepelnému šoku vydržiava zmeny teploty od –40 do +120 °C bez mikroprasklin.
Bariéra proti vlhkosti: Priepustnosť vodnej pary (WVTR) < 0,01 g/m²/deň, čím sa zabráni galvanickej korózii zliatin zabudovaných do skla.
Dopad krúpy: Sklenené moduly sú certifikované podľa normy IEC 61215 pre krúpu s priemerom 25 mm dopadajúcu na sklo rýchlosťou 23 m/s.
Konštrukcia modulov zabezpečuje, že strata výkonu je nižšia ako 0,3 % ročne. Preto je známe, že po 30 rokoch bude väčšina modulov (aj tých umiestnených v najnáročnejších prostrediach, napríklad v púštnych oblastiach, v blízkosti slaných vôd alebo v prímorských mestách) stále funkčná a bude mať aspoň 85 % pôvodného výkonu. To, čo výrobcovia predtým označovali ako ochranu skla, sa dnes vyvinulo do pokročilejších funkcií slnečných modulov, ako je napríklad lepší prevádzkový výkon a dlhšia životnosť.
Často kladené otázky
Aký je význam nízkohorlivého skla v slnečných paneloch?
Pretože sklo s nízkym obsahom železa má vyššiu priepustnosť viditeľného svetla a zároveň vyššiu účinnosť výroby slnečnej energie v porovnaní so štandardným sklom.
Aké sú výhody kaleného skla v slnečných paneloch?
Pretože kalené sklo je oveľa pevnejšie ako bežné sklo, tepelná a nárazová odolnosť, ako aj odolnosť voči rozbitiu, zvyšujú bezpečnosť a predĺžia životnosť slnečných panelov. Aký je účel protisvietivého povlaku na slnečných paneloch?
Účelom protisvietivého povlaku je zvýšiť účinnosť slnečných panelov znížením množstva slnečného svetla, ktoré sa od fotovoltaických článkov odrazí.
Aký účel má oxid titaničitý (TiO₂) v slnečných paneloch?
Oxid titaničitý (TiO₂) sa považuje za samovyčistiteľný, čo je výhodné pri znížení straty spôsobenej znečistením, keďže rozkladá organické látky a tak podporuje proces čistenia vodou.