A napenergia üveg, mint a fotovoltaikus modulok és az- integrált fotovoltaikus (BIPV) rendszerek alapanyagának alapanyag, jelentős hatással van teljesítményére, fotovoltaikus konverziós hatékonyságára, időjárási ellenállására és a kiszolgálási élettartamra. Elsődleges anyaga általában alap üvegrétegből és funkcionális bevonatból vagy közti rétegből áll. Ezen anyagok kombinációja célja a kulcsfontosságú teljesítménymutatók, például a fényáteresztőképesség, az infravörös reflexió, az ütésállóság és a tartósság kiegyensúlyozása. Az alábbiakban leírjuk az alap üveg anyagát és a funkcionális módosított anyagokat.
1. Alapüveg anyagok
A napenergia alaprétege általában magas - transzmittancia úszóüvegből készül, elsősorban szilikonokból, beleértve a szilícium-dioxidot (Sio₂, körülbelül 70%- 72%), nátrium-oxid (Na₂o, 12%-}}}}}}}, kalcium-oxid (Cao, 8%), és kismértékű, és kismértékű, és kismértékű, és kis mennyiség) oxid (MGO) és alumínium -oxid (Al₂o₃). A nagy tisztaságú kvarc homok (a 99%-nál nagyobb vagy egyenlő tartalom) az alapanyag, amely meghatározza a fényáteresztést. A magas hőmérsékletű olvadás egyenes amorf szerkezetet hoz létre, minimalizálva a fényszórást és általában a 90% -ot meghaladó látható fényáteresztőképességet (összehasonlítva a hagyományos építészeti üveg esetében körülbelül 85% -88% -kal).
Az optikai teljesítmény további javítása érdekében néhány magas - végtermék ultra - tiszta úszóüveget használ (a vastartalom kevesebb, mint 0,015%). Alacsony vastartalma szignifikánsan csökkenti a zöld spektrum abszorpciót, ami szinte színtelen és átlátszó üveghez vezet. Ez különösen alkalmas a fotovoltaikus függönyfalakra és a tetőablakokra, ahol a szín szaporodása döntő jelentőségű. Ezenkívül az izzítási görbe olvadási folyamat során történő szabályozása optimalizálja az üveg belső feszültség-eloszlását, javítva a szélnyomással és a termikus sokkkal szembeni ellenállását (például a kezelés a GB/T 15763.1-2009 szabvány szerinti kezelést, a felületi nyomóstressz nagyobb vagy egyenlő, vagy 90 MPa-nál).
Ii. Funkcionális módosított anyagok
A napenergia energiatermelésének hatékonyságának és környezeti alkalmazkodóképességének javítása érdekében a speciális funkcionális rétegeket be kell építeni a felületébe vagy a szerkezetbe. Ezeket a rétegeket elsősorban a következő három kategóriába sorolják:
1.
Az ívek általában szilícium -dioxidból (SIO₂) - titán -dioxid (TIO₂) kompozit nanofilmből állnak. By controlling the film thickness (approximately 100-150 nm, approximately half the wavelength of visible light), they create a destructive interference effect, reducing the reflectivity of the glass surface from 8%-10% for ordinary float glass to 1%-3%, thereby increasing overall light transmittance. Egyes termékek Sol-Gel módszert használnak egy többrétegű, osztályozott újrafrakciós index bevonórendszer létrehozásához, tovább kibővítve a tényleges spektrális tartományt (lefedve a 380-1100 nm-es tartományt).
2. Infravörös fényvisszaverő réteg (alacsony - E vagy fotovoltaikus szelektív film)
To address the temperature sensitivity of photovoltaic modules (crystalline silicon cell efficiency decreases by approximately 0.4% for every 1°C increase in temperature), some solar glass incorporates metal oxide or silver-based composite films (such as indium tin oxide (ITO), silicon nitride (Si₃N₄), or silver-nickel-chromium alloy laminates). These selectively reflect thermal radiation in the near-infrared band (700-2500nm), reducing heat buildup within the module. For example, a single silver Low-E film can achieve an infrared reflectivity exceeding 70%, while a double silver film can further increase this to 85%, while maintaining high visible light transmittance (>85%).
3. Rlayer vagy kapszuláns
A fotovoltaikus modul alkalmazásában a napsugárzást gyakran polivinil -butirális (PVB) vagy etilén -vinil -acetáttal (EVA) laminálják, "üveg - Eva/cell-} - bögre" szerkezetet képeznek. A PVB kiváló ütközési ellenállást és UV - blokkolási tulajdonságokat kínál (transzmittancia<1%), making it suitable for architectural safety glazing. EVA, however, has become a mainstream encapsulation material due to its stronger adhesion to silicon cells (forming a three-dimensional network structure after cross-linking and curing). Its transmittance exceeds 90% and it can withstand long-term thermal cycling from -40°C to 120°C.
Iii. Anyagi innováció a speciális forgatókönyvekhez
With technological advancements, some new solar glass technologies are exploring perovskite quantum dot-doped glass (using a sol-gel method to uniformly disperse photosensitive materials within a glass matrix for broad-spectrum absorption) or flexible polymer-based glass (such as PET-glass composites, suitable for curved photovoltaic buildings). Furthermore, self-cleaning glass, coated with a titanium dioxide (TiO₂) photocatalytic film, decomposes organic matter and dirt under UV light. Combined with a hydrophobic coating (contact angle >100 fok) csökkenti a por tapadását, tovább csökkentve a karbantartási költségeket.
Összefoglalva: a napsugárzási üveg anyagtervezése az anyagtudomány, az optikai mérnöki és az energiatechnika átfogó fúziója. Alapja a fotovoltaikus konverziós hatékonyság maximalizálásában rejlik, miközben biztosítja a szerkezeti biztonságot az alapüveg magas fényátviteli képességén és a funkcionális rétegek pontos ellenőrzésén keresztül. Ahogy a jövőben növekszik a fotovoltaikus épületintegráció iránti kereslet, az esztétikai tervezés és a nagy teljesítményű kombinált kompozit anyagok kutatási és fejlesztési prioritássá válnak.
