Solárne sklo je primárne vyrobený z ultračíreho vzorovaného skla s hlavnými surovinami vrátane kremenného piesku, sódy, vápenca, dolomitu a síranu sodného. Na rozdiel od bežného architektonického skla musí mať solárne sklo extrémne vysokú priepustnosť svetla, aby sa zlepšila účinnosť premeny fotovoltaických článkov. Znížením obsahu železa v surovinách (zvyčajne pod 150 ppm) môže solárne sklo znížiť absorpciu slnečného žiarenia, čo umožní väčšiemu množstvu energie preniknúť do skla a dostať sa k základným fotovoltaickým komponentom.
Základné komponenty a štruktúra solárneho skla
Solárne sklo nie je len ochranným štítom pre fotovoltaické komponenty, ale aj kľúčovým prvkom pri zlepšovaní účinnosti výroby energie. Nasledujúce sú jeho hlavné komponenty a výrobný proces:
1. Základné suroviny
Kremenný piesok s nízkym obsahom železa: Toto je najdôležitejšia surovina. Obyčajné sklo sa javí ako zelené, pretože obsahuje nečistoty železa, zatiaľ čo solárne sklo používa vysoko čistý piesok s nízkym obsahom železa, vďaka čomu je takmer úplne priehľadný.
Tavivá a stabilizátory: Sóda sa používa na zníženie teploty topenia kremičitého piesku, zatiaľ čo vápenec zvyšuje chemickú stabilitu a fyzikálnu pevnosť skla.
2. Špeciálna optická štruktúra
Aby sa maximalizovalo využitie slnečnej energie, solárne sklo má zvyčajne nasledujúce vzory:
Raziaca úprava (štruktúrovaný povrch): Na povrch skla je vytlačený špecifický vzor v tvare pyramídy alebo textúry, ktorý znižuje zrkadlový odraz a spôsobuje difúziu dopadajúceho svetla, čím sa zvyšuje dĺžka dráhy svetla na solárnych článkoch.
Antireflexná vrstva (AR Coating): Na povrchu skla je nanesená vrstva oxidu kremičitého s hrúbkou nanometrov, čím sa zvyšuje priepustnosť svetla z približne 91 % na viac ako 94 %.
Hlavné technologické typy solárneho skla
Ultračíre vzorované sklo (používané hlavne pre kryštalické kremíkové články): Toto je v súčasnosti najpoužívanejší typ solárneho skla vo fotovoltaickom priemysle. Prostredníctvom špeciálneho procesu razenia sa na povrchu skla vytvorí špecifická textúra (napríklad textúrovaný alebo pyramídový tvar). Táto štruktúra účinne znižuje zrkadlový odraz a zvyšuje difúzny odraz svetla, čím zlepšuje účinnosť fotoelektrickej konverzie. Okrem toho má tvrdené vzorované sklo extrémne vysokú fyzikálnu pevnosť a je preferovaným ochranným materiálom pre distribuované fotovoltaické elektrárne a pozemné elektrárne.
Ultračíre plavené sklo (používané hlavne pre tenkovrstvové články): Na rozdiel od vzorovaného skla má ultračíre plavené sklo extrémne plochý a hladký povrch. Vďaka svojmu výrobnému procesu, ktorý zaručuje extrémne vysokú rovinnosť, sa bežne používa ako substrát pre tenkovrstvové solárne články.
V tenkovrstvových článkoch je potrebné polovodičovú vrstvu nanášať priamo na povrch skla, čo si vyžaduje takmer prísne požiadavky na rovinnosť a priehľadnosť povrchu skla. Ultra číre plavené sklo dokonale spĺňa túto požiadavku na presnosť výroby.
Prečo je solárne sklo rozhodujúce vo fotovoltaickom priemysle?
So zrýchľovaním globálneho energetického prechodu rastie dopyt po solárne sklo stále stúpa. Nielenže musí mať extrémne vysokú odolnosť proti nárazu (odolať krupobitiu a piesočným búrkam), ale aj vynikajúcu odolnosť voči poveternostným vplyvom, aby sa zabezpečila životnosť fotovoltaických modulov viac ako 25 rokov v drsnom vonkajšom prostredí.
Okrem toho popularizácia modulov s dvojitým sklom (obojstranné solárne sklo) viedla k ďalšiemu technologickému pokroku. Táto štruktúra nielen zvyšuje mechanickú pevnosť modulu, ale využíva aj odrazené svetlo zo zadnej strany na výrobu elektriny, čím sa výrazne zvyšuje celková výroba energie.
Pochopenie „z čoho je vyrobené solárne sklo“ je základom pre pochopenie účinnosti výroby fotovoltaickej energie. Od výberu vysoko čistých surovín až po pokročilé procesy antireflexného náteru, každý technologický pokrok prispieva k tomu, aby bola zelená energia dostupnejšia.
