EN
Оптична прозорість і структурна цілісність: низькоферове закалене скло для сонячних панелей
Як низькоферове скло покращує пропускання світла (91–94 %)
Скло в стандартних сонячних панелях виготовляють із оксидами заліза, що надає склу зеленуватого відтінку й призводить до поглинання частини сонячного світла. Це призводить до поглинання видимого світла приблизно на 15%. Коли виробники використовують низькоферумне скло, вміст заліза знижується до <0,01 %, а поглинання видимого світла покращується до 91–94 %. Це покращення на 6–9 % має значний вплив на виробництво енергії. Дослідження довели, що панелі здатні виробляти на 0,5–0,8 % більше потужності за кожне 1 % покращення пропускання світла. Отже, що робить ці панелі більш прозорими? Пісок із кварцу, який використовується у виробництві, піддається спеціальній обробці для видалення домішок, що спричиняють дискообразні кольори й можуть знижувати ефективність панелей. Панелі з низькоферумного скла з високим коефіцієнтом пропускання світла мають перевагу у продуктивності та здатні захоплювати кожен доступний фотон. Саме тому багато експертів вважають, що для досягнення оптимальної продуктивності використання низькоферумного скла є обов’язковим.
Переваги закаленого скла: стійкість до ударів, термічна стабільність та безпека
Скло для сонячних панелей, термічно загартоване, виготовлюється за технологією, що передбачає нагрівання скла до приблизно 620 градусів Цельсія з подальшим контролюваним охолодженням. Цей процес створює поверхневий тиск, унаслідок чого міцність скла збільшується приблизно в чотири рази, а також забезпечує його стійкість до ударів граду зі швидкістю до 90 км/год, що перевищує вимоги стандарту IEC 61215. У польовому тесті, проведеному минулого року, панелі із загартованого скла показали на 78 % меншу кількість пошкоджених елементів порівняно з панелями, виготовленими зі звичайного скла. Загартоване скло також доведено стійким до екстремальних температур у діапазоні від −40 до +85 градусів Цельсія без утворення тріщин, спричинених тепловим напруженням. Крім того, у разі розбиття це скло забезпечує більш безпечний результат: замість характерних гострих і нерівних осколків звичайного скла загартоване скло розпадається на велику кількість дрібних уламків, що становить меншу небезпеку для працівників, які встановлюють або обслуговують такі панелі. Загартоване скло є чудовим вибором для сонячних панелей, які протягом тривалого часу піддаються впливу жорстких і екстремальних погодних умов.
Просунута інженерія поверхонь: самочистні та антиблискові покриття для скла сонячних панелей
Наноструктуровані антиблискові покриття: коефіцієнт пропускання понад 96 % для всіх довжин хвиль у ФЕ-спектрі
Антибликові покриття — це явище, пов’язане з використанням AR-покриттів для зменшення надмірних відбиттів, що виникають від скла сонячних панелей, і ґрунтуються на принципі деструктивної інтерференції. Ці наноструктури AR-покриттів розроблені як фотонні кристали або наноскло, щоб спрямовувати й збільшувати кількість сонячної радіації, що потрапляє до фотогальванічних елементів, розташованих на зворотному боці скляного покриття, а також збільшувати кількість сонячної радіації, яка проходить крізь скло. Сонячна радіація, придатна для перетворення енергії фотогальванічними елементами, охоплює діапазон довжин хвиль від 300 до 1200 нанометрів. Незмінене скло відбиває приблизно 8 % падаючої сонячної радіації, тоді як скло з AR-покриттями відбиває менше ніж 2 % падаючої сонячної радіації. Такі покриття також забезпечують помітне покращення ефективності протягом тих періодів доби, коли сонячні панелі розташовані низько над горизонтом через похиле падіння сонячного світла. Фотокаталітичні TiO₂ + гідрофільні гібридні покриття зменшують втрати через забруднення на 15–30 %
Самоочищувальні поверхні створюються шляхом змішування фотокаталітичного діоксиду титану (TiO₂) з гідрофільними покриттями. Гідрофільні покриття дозволяють воді рівномірно розповсюджуватися по поверхні, а під впливом УФ-світла TiO₂ каталізує розклад органічних забруднювачів. Комбінована дія цих двох компонентів призводить до видалення забруднювачів. Промислові дослідження 2023 року підтверджують, що таке двофункціональне покриття щорічно зменшує втрати ефективності через забруднення на 15–30%.
Тип покриття Функція Підвищення продуктивності
Антиблискове Зменшує відбиття світла Трансмісивність понад 96%
TiO₂ гідрофільне Розкладає забруднення + забезпечує промивання Зниження втрат через забруднення на 15–30%
Стійкість до УФ-випромінювання та екологічна стійкість скла сонячних панелей
Протягом експлуатаційного терміну сонячної панелі скло захищає сонячні елементи від ультрафіолетового випромінювання, екстремальних температур та зовнішніх атмосферних впливів. Скло, яке спеціально не розроблено для використання в сонячних панелях, стає непрозорим через вплив УФ-випромінювання. Цей вплив також призводить до утворення мікротріщин у склі. Щороку мікротріщини зменшують світлопропускання скла приблизно на 0,5 %. Нещодавно з’явилися нові види закаленого скла, розроблені з низьким вмістом заліза та з рівномірно розподіленим по об’єму скла оксидом церію. Таке скло зберігає приблизно 92 % світлопропускання протягом усього терміну служби панелі (25 років). Захисні шари сонячної панелі забезпечують оптимальну роботу протягом усього експлуатаційного терміну.
Екологічна стійкість скляних модулів включає характеристики, що виходять за межі захисту від ультрафіолетового випромінювання, зокрема:
Стійкість до термічного удару: стійкість до термічного удару забезпечує витривалість при зміні температури від -40 до +120 °C без утворення мікротріщин
Бар’єр проти вологості: коефіцієнт проникнення водяної пари (WVTR) < 0,01 г/м²/добу, що запобігає гальванічній корозії сплавів, вбудованих у скло
Удар граду: модулі скла сертифіковані за стандартом IEC 61215 для градин діаметром 25 мм, що вражають скло зі швидкістю 23 м/с
Конструкція модулів забезпечує втрати потужності менше ніж 0,3 % на рік. Тому відомо, що через 30 років більшість модулів (навіть тих, що розташовані в найскладніших умовах — наприклад, у пустелях, у районах з солоною водою або у прибережних містах) залишаться працездатними й зберігатимуть щонайменше 85 % початкової вихідної потужності. Те, що виробники раніше називали «захистом скла», сьогодні еволюціонувало в більш просунуті функції сонячних модулів, такі як покращена ефективність системи та триваліший термін служби.
Часто задані питання
Яке значення має низькоферумне скло в сонячних панелях?
Оскільки скло з низьким вмістом заліза має вищу пропускну здатність для видимого світла, а також підвищену ефективність виробництва сонячної енергії порівняно зі звичайним склом.
Які переваги закаленого скла у сонячних панелях?
Оскільки закалене скло набагато міцніше за звичайне скло, його термостійкість, стійкість до ударів та стійкість до розбиття забезпечують підвищений рівень безпеки й триваліший термін експлуатації сонячних панелей. Яке призначення антиблискового покриття на сонячних панелях?
Призначення антиблискового покриття — підвищити ефективність сонячних панелей шляхом зменшення кількості сонячного світла, яке відбивається від фотогальванічних елементів.
Яке призначення діоксиду титану (TiO₂) у сонячних панелях?
Діоксид титану (TiO₂) має властивість самоочищення, що сприяє зменшенню втрат через забруднення завдяки розкладанню органічних речовин, що полегшує процес очищення водою.