Яким стандартам якості має відповідати скло сонячних панелей, щоб забезпечити тривалу фотогальванічну ефективність?

Найважливішою частиною будь-якої фотогальванічної системи є скло сонячної панелі. Саме воно визначає, скільки сонячного світла потрапляє на фотоелементи, наскільки добре панелі протистоять впливу навколишнього середовища та як довго система зможе працювати. AVCON Solar ( https://www.avcon-solar.com/)є одним із пионерів у галузі рішень з сонячної енергії, і одним із найважливіших аспектів скла для сонячних панелей є якість. Саме тому сонячні панелі працюють протягом 25 років із мінімальною кількістю відмов. Універсальних стандартів для скла сонячних панелей не існує. Найкращі стандарти враховують прозорість та довговічність, щоб запобігти втраті ефективності сонячних панелей. Скло, яке використовується у сонячних панелях, має захищати їх, але при цьому повинно пропускати світло.

Прозорість — дозволяє сонячним елементам поглинати більше сонячного світла  

Найважливішим і, мабуть, найбазовішим стандартом для скла сонячних панелей є прозорість. Компанія AVCON Solar гарантує, що її скло для сонячних панелей забезпечує прозорість щонайменше на рівні 90% для видимого світла (400–700 нм), щоб сонячні елементи могли ефективно працювати.

Це забезпечує те, що саме скло відбиває або поглинає мінімальну кількість сонячного світла. Скло для сонячних панелей низької якості з коефіцієнтом пропускання нижче 85% негайно знизить фотоелектричну ефективність на 5-10%. Саме тому для сонячних панелей необхідно використовувати ультрачисте кварцове скло без домішок, таких як оксиди заліза, які забарвлюють скло та блокують світло. AVCON Solar також перевіряє скло сонячних панелей на якість антирефлексного покриття. Антирефлексні покриття збільшують прозорість додатково на 2-3%, зменшуючи відбиття. Без цього стандарту навіть високоякісні сонячні елементи працюватимуть погано, оскільки менше сонячного світла означатиме менше виробництво енергії протягом усього терміну служби панелі.

Стандарти механічної міцності: стійкість до фізичних напружень та монтажу  

Скло сонячної панелі також має відповідати певним стандартам механічної міцності, щоб уникнути пошкоджень, які скло може зазнати під час встановлення, транспортування та експлуатації протягом часу. Пошкодження, такі як тріщини або розбиття, призведуть до того, що сонячні елементи будуть піддані вологи та забрудненням, що призведе до втрати фотогальванічної ефективності. AVCON Solar дотримується міжнародних стандартів (наприклад, IEC 61215), згідно з якими скло сонячної панелі має витримувати певні тести на стійкість. Наприклад, статичне навантаження 2400 Па (імітація ваги снігу) та динамічне навантаження 5400 Па (імітація поривів вітру). Скло сонячної панелі також має витримувати удар, наприклад, сталевої кулі масою 227 г, що падає з висоти 1 м.

Ці стандарти забезпечують здатність скла витримувати реальні пошкодження під час транспортування та значного снігового навантаження на дахах. Скло сонячних панелей AVCON Solar виготовлене з термозакаленого скла (підданого термообробці для підвищення міцності), яке є в 3–5 разів міцнішим, ніж звичайне скло. Якщо термозакалене скло сонячної панелі все ж руйнується, воно розпадається на дрібні безпечні уламки, що мінімізує ризики для безпеки. Завдяки конструкції скла втрати ефективності панелі є мінімальними. Якщо не дотримуватися стандартів міцності, скло сонячних панелей буде слабким і швидко вийде з ладу, скоротивши термін служби панелі.

Деградація та екологічні пошкодження

Довгострокова ефективність буде погіршуватися без захисту скла сонячних панелей від атмосферних пошкоджень, зокрема ультрафіолетового випромінювання, вологи, перепадів температур і забруднюючих речовин. Скло для сонячних панелей AVCON відповідає стандартам стійкості до атмосферних умов і УФ-впливів (1000 кВт·год/м² УФ-випромінювання без потемніння чи відшарування покриття) та вологості (1000 годин занурення у воду при температурі 85 °C без проникнення води). Зовнішні сонячні установки регулярно піддають скло тепловому удару (утворенню тріщин), що перевіряється шляхом циклічного змінювання температури від -40 °C до 85 °C протягом 200 циклів. Скло сонячних панелей також має бути стійким до забруднювачів і хімічної корозії, щоб зберігати прозорість.

AVCON Solar віддає перевагу використанню скла з низьким вмістом заліза з міцними AR-покриттями на основі хімічного зв'язку. Ці покриття утворюють зв'язок, який не відшаровуватиметься і не руйнуватиметься після десятиліть експозиції. Без захисту від атмосферних впливів скло втрачатиме колір, матуватиметься або пропускатиме іони вологи. Ці фактори знижуватимуть ефективність скла сонячної панелі на 1-2% на рік і загострюватимуть проблему ранньої заміни панелі.

Стандарти рівності та рівномірності товщини: забезпечення оптимального вирівнювання елементів  

Скло сонячної панелі має відповідати стандартам плоскості та рівномірності товщини. Це необхідно для правильного розташування сонячних елементів, щоб зменшити втрати ефективності через заломлення світла. Якщо скло сонячної панелі викривлене або має нерівну товщину, сонячне світло заломлюється нестабільно, що зменшує кількість світла, яке досягає комірок. Компанія AVCON Solar вимагає, щоб скло сонячної панелі мало допуск на плоскість менше 0,2 мм на метр. Це означає, що поверхня скла відхиляється не більше ніж на 0,2 мм на ділянці довжиною 1 м. Рівномірність товщини також є критично важливою: скло сонячної панелі (зазвичай товщиною 3,2 мм для побутових панелей) має мати варіацію товщини менше 0,1 мм по всій площі аркуша. Ці стандарти забезпечують те, що скло працює як стабільне «вікно» для сонячного світла.

Щоб забезпечити необхідну однорідність, AVCON Solar використовує сучасні методи виробництва, зокрема виготовлення флоат-скла. Під час цього процесу розплавлене скло плаває на поверхні розплавленого олова, що створює ідеально рівне скло з однаковою товщиною по всій площі. Якщо скло не буде рівним або матиме неоднакову товщину, то скло сонячної панелі нерівномірно розподілятиме світло на сонячних елементах. Це призведе до утворення «гарячих ділянок», які пошкодять елементи й стануть головною причиною зниження ефективності сонячної панелі.

Стандарти протизатуманювальних та антизабруднювальних покриттів: тривала прозорість і фотоефективність

Для захисту скла та підвищення його ефективності протягом часу, скло сонячної панелі також міститиме антиприлипальні та антирефлексні покриття, які також функціонуватимуть навіть за умов обмежень якості скла. Компанія AVCON Solar встановлює стандарт антирефлексних покриттів для скла сонячних панелей, згідно з яким АР-покриття не повинні відшаровуватися, тріскатися чи змінювати колір, забезпечуючи стабільну передачу світла принаймні на рівні 90% протягом 25 років. Також існують стандарти для антиприлипальних покриттів: після 500 годин перебування на відкритому повітрі скло сонячної панелі має мати кут змочування більше 110°, що означає, що скло самоочищається, а бруд видаляється, коли краплі води збираються та скочуються зі скла. Накопичення пилу може знизити ефективність сонячних панелей на 5–10% у сухих і запилених регіонах, через що панелі з антиприлипальним покриттям є критично важливими для мінімізації потреби у прибиранні та одночасного збереження високої прозорості.

Процес тестування покриття AVCON Solar передбачає вплив на скло сонячної панелі пилу, дощу та ультрафіолетового випромінювання для оцінки ефективності покриття. Якщо немає стандартів на покриття, антирефлексійні покриття можуть відшаровуватися, втрачати дію, а покриття, що запобігають забрудненню, — переставати відштовхувати бруд. Це призводить до зниження ефективності скла та збільшення витрат на обслуговування.