Соларно стакло, нови материјал који комбинује пренос светлости са производњом фотонапонске енергије, има значајну вредност апликације у изградњи - интегрисане фотоноволтеике (БИПВ), соларне ћелијске инкапсулације и енергију - ефикасне зграде. Његова основна функција је ефикасно апсорпција или преношење сунчевог зрачења док га претвара у електричну енергију или оптимизацију ефикасности преноса енергије. Овај чланак систематски објашњава главне методе припреме, кључне техничке параметре и стратегије оптимизације перформанси за соларно стакло.
И. Класификација и основни захтеви соларног стакла
Соларно стакло се може поделити у три категорије на основу њене функције:
1.Photovoltaic glass: Serves as the encapsulation substrate for solar cells and requires high light transmittance (typically >90%) и временски отпор.
2.ФотОтермална стакла за конверзију: Апсорбује соларно зрачење кроз премаз и претвара га у топлоту, са селективним притиском на површински премаз.
3. Транспарентно проводљиво стакло: садржи прозирне проводљиве оксиде (као што су ИТО и ФТО) и користи се као слој електрода за танко- филм соларне ћелије.
Основни захтеви за перформансе укључују: оптички пренос (видљиво светло), инфрацрвену рефлективност (смањење губитка топлоте), механичку чврстоћу (отпорност на притисак ветра и удара) и хемијску стабилност (отпорност на старење УВ-а).
ИИ. МЕТОДЕ ПРОИЗВОДНЕ ПРОИЗВОДНЕ ПРОИЗВОДНЕ И ПРОЦЕСИ
1. Побољшање процеса лебдећег стакла
Традиционална производња пловних стакла укључује равнање истопљеног стакла у палајну купељ да би се формирала чаша. Соларно стакло, на основу тога, суочава се са још већом захтевима за чистоће и површинским ставима. Кључна побољшања укључују:
• Ниско - формулација гвожђа: Смањење садржаја гвожђе на испод 0,01% (у поређењу са 0,1% до 0,3% за конвенционално стакло) значајно побољшава светлосну преносну доскутанцу;
• У - линијски премаз: Анти - Одлични премази или слојеви се депонују у плутајуће жарења ЛехР путем хемијских таложења паре (ЦВД) или Сол - гел методе. На пример, Сиоов - Тиои вишеслојни могу повећати видљиви пренос светлости на преко 95%.
2 Оффлине Технологија вакуумског премаза
За високи - перформансе фотографија фотографија, оффлине Магнетрон Спутања или електронско испаравање снопова је главни избор:
• МАГНЕТРОН СПУТТРИИНГ: Депонита силиконски нитрид (синг) или индијум танким оксидом (иТО) танким филмовима на стакленој подлози. Филм СИНₓ пружа и анти- одраз (његов рефракциони индекс се може подесити између 1,9 и 2.1) и заштиту пасивације.
• Вишеслојни дизајн: наизменичном оловом високих - рефанктивних - индексираних материјала (као што је тио₂) и низак - рефрактивно - индексне материјале (као што је Сио₂), потпуно - ефикасност преноса спектра. На пример, двоструко - СЛЕБРНОГ СЛЕАР - е стакла може да одражава преко 80% инфрацрвеног зрачења.
3. Сол - гел метода и превлака раствора
Лов - решења за трошкове често користе процес сол - гела да припреме наноскалне функционалне премазе:
• ТИО₂ фотокаталитски премази: Титанијум диоксид (тио "фотокаталитички премази формирају се хидролизирањем титанијумских алкоксида да би формирао јединствену сол. Овај сол је затим умочити - обложено или се окретати - обложено, а затим топлотно лечење, да пренете себи- чишћења и уВ-у и Својства филтрирања у стаклу.
• Куантум допинг: ЦДСЕ или ПБС Куантум тачкице се уносе у матрицу гела да би се проширила спектрални одговор на најближи - инфрацрвену регију, што их чини погодним за тандем соларне ћелије.
ИИИ. Кључне технологије оптимизације перформанси
1. Анти - рефлексија и анти- дизајн рефлексије
Кроз теоријске прорачуне (нпр. Средне једнаџбе), градијенти ваздуха у рефракцији (Н=1.0), премаз (н ≈ 1,3-1,5) и стакло (н ≈ 1.5). На пример, двоструки - слој мгф₂ - Сио₂ премаз може смањити губитак од рефлексије од 4% на испод 1%.
2 Анти - ПИД (потенцијално изазвано разградња) лечење
Да бисте се позабавили Пидсу ПИД-а у кристалним силиконским фотонапонским модулима, дуги - изразник модула може се контролисати на мање од 1% додавањем алкалне металне преграде за преграде (као што је дифузијска баријера у соде - лименом или користећи натријум - бесплатну подлогу (попут боросилитаног стакла).
3. Флексибилна и закривљена технологија формирања површине
Да би се прилагодили закривљеним архитектонским површинама, флексибилним сложеним процесима полимера (попут ПЕТ / ЕТФЕ супстрате везаних за ултра {- танког стакла) или вруће савијање, може се користити за производњу закривљених фотонапонских стакла са радијусом мање од 500 мм. Ово захтева контролисано жарење како би се спречило пуцање стреса.
ИВ. Изгледи за пријаву и изазови
Индустријализација соларног стакла и даље се суочава са изазовима, укључујући контролу трошкова (нпр. Висока улагања у опрему за пуцање магнетра), постизање јединственог премаза у великој мери (дебљина дебљине филма мањи од ± 2НМ за велике стаклене површине) и технологије за рециклажу (укључујући технологије за рециклирање). Будући правци развоја укључују:
•
Специфично стакло за Перовските - ћелије силиконских тандема: развијање специјализованог стакла са високим УВ преносима за допуну слоја за апсорбера перовскита;
•
Интелигентна интеграција затамњења: укључивање електрохромног слоја (као што је Во₃) да би се постигло динамично сјенчење и синергистичку генерацију снаге;
•
Нула - производња угљеника: Замена традиционалног жару природног гаса са зеленом технологијом за смањење водоника за смањење емисије угљеника животног циклуса.
Закључак
Технологија производње соларне стакла интегрише иновативне приступе у науци о материјалима, оптичко инжењерство и енергетску технологију. Његова побољшана перформанса директно промовише широко усвајање фотонапонских интеграција зграде и дистрибуираних енергетских система. Континуираном оптимизацијом материјалних система и производних процеса, соларно стакло има потенцијал да постане један од кључних пратећих материјала за постизање глобалних циљева неутралности угљеника.
