مسئولیت تحریریه این مقاله بر عهده Wuhan Ooi Photoelectric Technology Co., Ltd. است. نوشته و بازبینی‌شده توسط تیم تحریریه Ooitech. برای اطلاع از نحوه نگارش ما، محل استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی و چگونگی درخواست اصلاح، سیاست تحریریه ما را ببینید.
چرا شیشه پنل خورشیدی بافت‌دار است، نه صاف
فهرست مطالب
پاسخ سریع: شیشه ماژول خورشیدی به جای صاف بودن، بافت‌دار است زیرا سطح شیشه صاف نور بیش از حدی را بازتاب می‌دهد. یک سطح مشترک صیقلی شیشه-هوا حدود ۴٪ از نور فرودی را در هر سطح بازتاب می‌دهد، و یک ماژول دو سطح دارد، بنابراین یک پوشش جلویی بدون عملیات، سهم قابل‌توجهی از نور را قبل از رسیدن به سلول بازمی‌گرداند. بافت به صورت الگویی از ویژگی‌های کوچک در شیشه حک می‌شود که نور بازتاب‌شده را به جای خارج کردن از ماژول، دوباره به داخل آن هدایت می‌کند. این با پوشش ضدبازتاب روی سلول و ضریب شکست ماده کپسوله‌کننده همکاری می‌کند، بنابراین این سه به صورت یک مجموعه مشخص می‌شوند نه به صورت مستقل. بافت همچنین مزیت ثانویه‌ای در ظاهر نوری دارد: بازتاب‌ها را پراکنده می‌کند تا ماژول به صورت یک سطح یکنواخت به نظر برسد نه یک آینه، که برای نصب‌های پشت‌بامی که در آنها خیرگی یک شکایت است، اهمیت دارد.
به جلوی یک ماژول خورشیدی دقت کنید و می‌بینید که شیشه همان ورق صافی نیست که در پنجره می‌بینید. پوشیده از حفره‌های نامنظم است. بیشتر مردم فکر می‌کنند این یک نقص ساخت است. این یکی از دقیق‌تر مهندسی‌شده‌ترین سطوح در کل ماژول است.
مواد فتوولتائیک · شیشه ماژول · توسط جری، Ooitech
۱. یک سطح طراحی‌شده، نه یک نقص
شکل ۱: شیشه جلوی یک ماژول زیر نور بازتابی. ناحیه برجسته‌شده حفره‌های نامنظمی را نشان می‌دهد که به سطح ظاهر مشخصه آن را می‌دهد. الگو عمدی است و همان چیزی است که یک آینه را به یک جمع‌کننده نور تبدیل می‌کند.
این ساختار دارای دو سطح با مشخصات متفاوت است. سطح بیرونی, همان که در تماس با هوا است، یک سطح بافت‌دار از حفره‌های نامنظم در مقیاس میکرون است. سطح داخلی, همان که به ماده کپسوله‌کننده چسبیده است، دارای یک الگوی برجسته منظم است. این دو با هم دلیل آن هستند که جلوی ماژول کمی مات به نظر می‌رسد نه شیشه‌ای، و هر دو به دلایل نوری وجود دارند.
۲. دلیل اول: کاهش تلفات بازتاب
شیشه صاف مانند یک آینه جزئی عمل می‌کند. حدود ۸ درصد از نور خورشیدی که به یک سطح صیقلی می‌رسد مستقیماً به آسمان بازتاب می‌شود و هرگز به سلول نمی‌رسد. در یک ماژول، این ۸ درصد از انرژی‌ای است که برای تولید آن پول پرداخت کرده‌اید و در بیرونی‌ترین لایه پیش از هر اتفاق دیگری از دست می‌رود.
سطح بیرونی بافت‌دار این را می‌شکند. برجستگی‌های در مقیاس میکرون پرتو ورودی را پراکنده می‌کنند تا نوری که با زاویه کم می‌رسد به جای بازتاب شدن، تغییر مسیر دهد و بخشی از آن به جای دور شدن، به داخل سلول خم شود. همین مکانیزم مسیر نوری داخل ماژول را طولانی‌تر می‌کند، که به سیلیکون فرصت بیشتری برای جذب آنچه قبلاً وارد شده می‌دهد.
شکل ۲: نمای نزدیک از سطح شیشه. در این مقیاس، حفره‌ها به یک میکرو-الگوی متراکم و منظم تبدیل می‌شوند. پراکندگی و عبور هر دو به هندسه این ویژگی‌ها بستگی دارند، به همین دلیل الگو مشخص می‌شود و به شانس واگذار نمی‌شود.
۳. دلیل دوم: پخش نور در سراسر سلول
کار دوم یکنواختی است. اگر نور به‌طور نامنظم برسد، برخی نواحی سلول سخت‌تر از بقیه کار می‌کنند و ماژول کمتر از مجموع اجزایش عمل می‌کند. ترکیب یک سطح بیرونی بافت‌دار و یک سطح داخلی الگودار، نور ورودی را به‌طور یکنواخت‌تر در سراسر سطح سلول پخش می‌کند، بنابراین ناحیه روشن‌شده کامل‌تر استفاده می‌شود و بازده تبدیل بهبود می‌یابد.
این موضوع در قالب‌های چند-برشی و شینگل‌شده، که سلول‌ها به قطعات کوچک‌تر تقسیم می‌شوند، بیش از آنچه به نظر می‌رسد اهمیت دارد. روشنایی نامنظم با نحوه اتصال این قطعات تعامل دارد، و دلیل رفتار متفاوت ماژول‌های چند-برشی زیر سایه جزئی در تحلیل مقاومت چند-برشی در برابر سایه.
ما پوشش داده شده است.
۴. دلیل سوم: نوری که با زاویه می‌رسد
نور خورشید فقط در بخش کوتاهی از روز عمود بر ماژول است. در صبح، در عصر و در طول زمستان، نور با زاویه مشخصی می‌رسد، و اینجاست که یک سطح برجسته خود را از یک سطح صاف جدا می‌کند.
با افزایش زاویه تابش، عبور شیشه برجسته نسبت به شیشه صاف افزایش می‌یابد به جای اینکه به همان تندی افت کند. در عمل، ماژول عملکرد خود را در زمان‌هایی از روز و سال که یک سطح صاف آن را از دست می‌داد بازیابی می‌کند. از آنجا که یک ماژول بیشتر عمر خود را خارج از تابش عمودی اوج می‌گذراند، این یک اثر حاشیه‌ای نیست.
۵. حفره‌ها واقعاً چگونه ساخته می‌شوند
| دو فرآیند دو سطح را تولید می‌کنند. | فرآیند | سطح |
|---|---|---|
| ساختار حاصل | داخلی (سمت کپسوله‌کننده) | کالندر کردن هنگام خروج شیشه از کوره: نوار مذاب بین غلتک‌ها عبور می‌کند، که یکی از آنها یک الگوی برجسته دقیق را در سطح نیمه‌مذاب فشار می‌دهد |
| آرایه‌های منظم از اشکال تعریف‌شده، معمولاً الگوهای هرمی، هرم ناقص شش‌ضلعی و هرم ناقص چهارضلعی | بیرونی (سمت هوا) | اچ شیمیایی برای ایجاد حفره‌های تصادفی، و سپس یک پوشش ضد بازتاب در مقیاس نانو — برخی محصولات ضد تابش به جای آن سطح بیرونی را با کالندر کردن تشکیل می‌دهند |
بافت نامنظم در مقیاس میکرون زیر یک لایه ضد بازتاب متخلخل
جزئیات الگوی برجسته روی شیشه ماژول خورشیدی که یک ساختار شبکه‌ای منظم ظریف را نشان می‌دهد
شکل ۳: الگوی برجسته روی شیشه به‌صورت جزئی. چون از یک غلتک الگودار منتقل می‌شود، هندسه از ورق به ورق قابل تکرار است — که همان چیزی است که به یک مشخصات شیشه اجازه می‌دهد یک الگو را بیان کند نه یک زبری.
۶. همان ترفند در جای دیگر ماژول
- وقتی بدانید به دنبال چه چیزی باشید، همان اصل طراحی در چندین جا ظاهر می‌شود. پشت‌ورق‌های دو-شیشه‌ای.
- شیشه پشتی یک ماژول دو-شیشه‌ای دارای یک عملیات سطحی قابل مقایسه است، به همان دلیل: نوری که به پشت یک ماژول دوطرفه می‌رسد باید وارد شود، نه بازتاب. ماژول‌های انعطاف‌پذیر و تاشو.
- پنل‌های قابل حمل و تاشو از یک بافت سطح حفره‌دار روی ورق جلویی خود استفاده می‌کنند تا اثر پراکندگی مشابهی بدون شیشه صلب به دست آورند. ورق‌های جلویی فلوروپلیمری با سطح مات عرضه می‌شوند که همان نقش ضدبازتاب را در ماژول‌های سبک‌وزن ایفا می‌کند.
- فیلم‌های پسیواسیون جلویی. عملکردهای نوری و پسیواسیون نیز در سطح سلول ترکیب می‌شوند، همانند فیلم جلویی SiNx در TOPCon، جایی که انتخاب فیلم مستقیماً به وات ماژول ترجمه می‌شود.
۷. هنگام تعیین مشخصات شیشه ماژول چه چیزی را باید بررسی کنید
از آنجا که مزیت نوری از سطح ناشی می‌شود نه از توده، مشخصات شیشه‌ای که فقط ضخامت و سخت‌شدن را فهرست کند ناقص است. پنج ویژگی عملکرد را حمل می‌کنند.
| ویژگی | چرا اهمیت دارد |
|---|---|
| محتوای آهن | شیشه کم‌آهن انتقال پایه را افزایش می‌دهد. شیشه فلوت معمولی در محدوده مرئی جذب می‌کند و پیش از اعمال هرگونه عملیات سطحی، توان شما را می‌گیرد. |
| بافت بیرونی | رفتار بازتاب و پراکندگی و در نتیجه میزان نوری که به سلول می‌رسد را تعیین می‌کند. |
| الگوی برجسته داخلی | توزیع نور در سراسر سلول و رفتار لمینت را تحت تأثیر قرار می‌دهد. هندسه الگو از ابزار قالب‌کاری منتقل می‌شود، بنابراین تکرارپذیر است و باید مشخص شود. |
| پوشش ضدبازتاب | آخرین افزایش انتقال را فراهم می‌کند. دوام پوشش به اندازه عملکرد اولیه آن مهم است، زیرا ۲۵ سال در برابر آب‌وهوا قرار می‌گیرد. |
| کیفیت سخت‌شدن | ساختاری است نه نوری، اما شیشه‌ای که از نظر مکانیکی شکست بخورد، عملکرد نوری را نیز با خود می‌برد. ببینید چگونه بفهمیم ترک خوردن شیشه نیمه‌سخت‌شده شکست خودبه‌خودی است. |
Ooitech شیشه ماژول را در کنار بقیه لیست مواد، از جمله فیلم‌های کپسولانت EVA، POE و EPE، ریبون‌ها، درزگیرها و فریم‌ها تأمین می‌کند، به این معنی که شیشه و کپسولانت می‌توانند با هم تطبیق داده شوند نه اینکه مستقل تأمین شوند. خود مشخصات شیشه در صفحه محصول شیشه خورشیدیما آمده است، و لیست کامل مواد در مواد اصلی ماژول‌های پنل خورشیدی.
سوالات متداول
آیا سطح زبر شیشه پنل خورشیدی یک نقص است؟
خیر. این یک ساختار نوری طراحی‌شده است. سطح بیرونی یک سطح بافت‌دار با حفره‌های نامنظم در مقیاس میکرون است و سطح داخلی یک الگوی برجسته منظم دارد. هر دو برای افزایش مقدار نوری که به سلول می‌رسد به جای بازتاب شدن، مشخص شده‌اند.
شیشه صاف چقدر نور را بازتاب می‌دهد؟
یک سطح شیشه صیقلی تقریباً ۸ درصد از نور خورشید تابشی را بازتاب می‌دهد. در یک ماژول این اتلاف در بیرونی‌ترین لایه رخ می‌دهد، پیش از آنکه نوری به سلول برسد، به همین دلیل تلاش مهندسی زیادی روی سطح به جای توده شیشه انجام می‌شود.
سطح داخلی الگودار چگونه تولید می‌شود؟
با کالندر کردن. وقتی نوار شیشه از کوره خارج می‌شود، بین غلتک‌ها عبور می‌کند و یکی از آنها یک الگوی برجسته دقیق دارد که در سطح هنوز نیمه‌مذاب فشرده می‌شود. هندسه‌های رایج آرایه‌های هرمی، هرم ناقص شش‌ضلعی و هرم ناقص چهارضلعی هستند. از آنجا که الگو از غلتک می‌آید، از ورق به ورق تکرارپذیر است.
پوشش ضدبازتاب از چه ساخته شده است؟
معمولاً یک لایه متخلخل بر پایه سیلیس که پس از حکاکی سطح بیرونی رسوب داده می‌شود. ساختار حفره آن چیزی است که بازتاب را کاهش می‌دهد، بنابراین هم ماده و هم هندسه حفره مهم هستند. دوام در برابر UV، رطوبت و چرخه‌های حرارتی به اندازه افزایش انتقال اولیه مهم است.
آیا بافت در زمستان و در زوایای کم خورشید کمک می‌کند؟
بله، و این یکی از استدلال‌های قوی‌تر آن است. در زوایای بزرگ تابش، شیشه برجسته به طور نسبی بهتر از شیشه صاف انتقال می‌دهد، بنابراین ماژول در صبح، عصر و در ماه‌های زمستان که نور به ندرت عمود بر سطح می‌رسد، بهتر عمل می‌کند.
آیا ماژول‌های دوطرفه و انعطاف‌پذیر از همین رویکرد استفاده می‌کنند؟
بله. ماژول‌های شیشه‌دوطرفه یک عملیات مشابه روی شیشه پشتی اعمال می‌کنند تا نوری که به پشت می‌رسد بتواند وارد شود. ماژول‌های انعطاف‌پذیر و تاشو از بافت جلویی حفره‌دار استفاده می‌کنند، و ورق‌های جلویی ETFE با سطح مات عرضه می‌شوند که همان هدف ضدبازتاب را بدون شیشه صلب انجام می‌دهد.
نتیجه‌گیری نهایی
سطح حفره‌دار شیشه ماژول یادآور خوبی است که در ساخت ماژول، ارزان‌ترین دستاوردها اغلب نوری هستند نه الکتریکی. بازتاب دادن ۸ درصد از نور ورودی، در مرحله تعیین مشخصات شیشه هزینه‌ای برای رفع ندارد و در هیچ جای پایین‌دست قابل بازیابی نیست. وقتی شیشه را مشخص می‌کنید، محتوای آهن، بافت بیرونی، الگوی داخلی، پوشش ضدبازتاب و درجه سخت‌شدن را با هم ذکر کنید، و کپسولانت را با آن تطبیق دهید نه اینکه آن دو را مستقل بخرید. اگر در حال تنظیم لیست مواد برای یک خط جدید هستید، فرمت ماژول و شیشه‌ای که در نظر دارید را برای ما بفرستید، و ما به شما خواهیم گفت که مشخصات نوری باید شامل چه چیزی باشد.
مرتبط: شیشه پوشش خورشیدی فضایی: چرا سریم، و چگونه آن را بخوانیم انتهای دیگر همان مسئله شیشه است، روی سطح بیرونی.
مطالعه بیشتر و داده‌های زمینه‌ای
منابع مرجع عمومی درباره این موضوع، منتشرشده توسط سازمان‌هایی که نقشه راه فناوری و داده‌های بازار این صنعت را نگهداری می‌کنند:
