Dlaczego do szkła fotowoltaicznego słonecznego wybierano szkło ultraprosta?
Abstrakt
W tym artykule omówiono główne powody i zaletyz wykorzystaniem ultraprzezroczystego szkładla energii słonecznejszkło fotowoltaiczneDzięki wysokiej przepuszczalności światła, niskiej zawartości żelaza, doskonałej odporności na warunki pogodowe i wytrzymałości mechanicznej,ultraprzezroczyste szkłostał się idealnym wyborem dla szkło fotowoltaiczneW artykule przedstawiono szczegółową analizę właściwości optycznych i trwałości ultraprzezroczystego szkła oraz jego wpływu na wydajność modułów fotowoltaicznych.W tym samym czasie patrząc w przyszłość na perspektywy zastosowania w przemyśle fotowoltaicznymBadania pokazują, że ultraprzezroczyste szkło może znacząco poprawić wydajność wytwarzania energii i żywotność modułów fotowoltaicznych.co czyni go niezbędnym materiałem kluczowym w dziedzinie fotowoltaiki słonecznej.
Słowa kluczowe Szkło fotowoltaiczne; ultraprzezroczyste szkło; przepuszczalność światła; efektywność fotowoltaiczna; odporność na warunki pogodowe
Wprowadzenie
Wraz ze wzrostem światowego zapotrzebowania na energię ze źródeł odnawialnych technologia fotowoltaiczna rozwinęła się szybko. szkło fotowoltaiczneWśród różnych rodzajów szkła,ultraprzezroczyste szkłostał się preferowanym materiałem doszkło fotowoltaiczneW tym artykule omówione zostaną powody, dla których światło słoneczneszkło fotowoltaicznewybieraultraprzezroczyste szkło, przeanalizować jej zalety techniczne i z niecierpliwością oczekiwać jej przyszłych perspektyw rozwoju.
1. Podstawowe właściwości ultraprzezroczystego szkła
Szkło ultraprzezroczyste, znane również jako szkło o niskiej zawartości żelaza, jest rodzajem szkła o wysokiej przejrzystości wytwarzanego poprzez zmniejszenie zawartości żelaza za pomocą specjalnych procesów.ultraprzezroczyste szkłojest zazwyczaj poniżej 0,015%, co pozwala jej przepuszczalności światła osiągnąć ponad 91,5%, znacznie wyższej niż około 89% zwykłego szkła.Ta wysoka przepuszczalność światła jest przypisywana redukcji elementów żelaza, ponieważ jony żelaza wchłaniają pewne długości fal w spektrum słonecznym, zwłaszcza w regionach ultrafioletowych i podczerwonych.
Oprócz doskonałej wydajności optycznej,ultraprzezroczyste szkłoposiada również wyjątkową odporność na warunki pogodowe i wytrzymałość mechaniczną. Jego powierzchnia została specjalnie obróżona, aby skutecznie przeciwdziałać erozji wiatru i piasku, a także korozji kwasowej i alkalicznej,co sprawia, że nadaje się do różnych trudnych warunków środowiskowychJednocześnie odporność na uderzeniaultraprzezroczyste szkłoŚwiatło ultraprzezroczyste jest 3-5 razy większe niż zwykłe szkło, znacznie zwiększając bezpieczeństwo i niezawodność modułów fotowoltaicznych.szkło fotowoltaiczne, spełniające rygorystyczne wymagania dotyczące długotrwałego użytkowania modułów fotowoltaicznych na zewnątrz.
2Zalety ultraprzezroczystego szkła w zastosowaniach fotowoltaicznych
Szkło ultraprzezroczystePo pierwsze, jego wysoka przepuszczalność światła bezpośrednio poprawia wydajność wytwarzania energii przez moduły fotowoltaiczne.Badania pokazują, że moduły fotowoltaiczne wykorzystująceultraprzezroczyste szkłomoże osiągnąć o 2%-3% wyższą wydajność wytwarzania energii w porównaniu z tymi, które wykorzystują zwykłe szkło, co przekłada się na znaczną dodatkową produkcję energii w dużych elektrowniach fotowoltaicznych.Wysoka przepuszczalność światła zmniejsza straty odbicia i absorpcji światła słonecznego na powierzchni szkła, umożliwiając dotarcie do ogniw słonecznych większej liczby fotonów, zwiększając tym samym wydajność konwersji fotoelektrycznej.
Po drugie, doskonała odporność na warunki atmosferyczneultraprzezroczyste szkłozapewnia długoterminową stabilność modułów fotowoltaicznych, może skutecznie przeciwdziałać wpływom czynników środowiskowych, takich jak promieniowanie ultrafioletowe, zmiany temperatury i erozja wilgotności,utrzymanie stabilnej przepuszczalności światła w czasieZwykłe szkło często po kilku latach użytkowania na zewnątrz robi się żółte lub mgliste, natomiast szkło o szerokim wymiarzeultraprzezroczyste szkłomoże utrzymywać dobrą wydajność optyczną przez ponad 20 lat, znacząco przedłużając żywotność modułów fotowoltaicznych.
Dodatkowo właściwości samooczyszczające ultraprzezroczystego szkła zmniejszają koszty utrzymania systemów fotowoltaicznych.minimalizowanie wpływu gromadzenia się pyłu na efektywność wytwarzania energiiFunkcja ta jest szczególnie istotna w suchych i zakurzonych regionach, znacząco zmniejszając częstotliwość i koszt ręcznego czyszczenia.
3Porównanie szkła ultraprzezroczystego z innymi rodzajami szkła
W porównaniu z zwykłym szkłem pływającym, zaletyultraprzezroczyste szkłoZwykłe szkło, ze względu na jego wyższą zawartość żelaza, ma zielonowary odcień, niższą przepuszczalność światła,i jest podatny na żółtanie i degradację w przypadku długotrwałego narażania się na warunki zewnętrzneSzkło hartowane ma wyższą wytrzymałość, ale jego przepuszczalność światła jest jeszcze niższa niż w przypadku szkła temperowanego.ultraprzezroczyste szkło, a jego koszty produkcji są wyższe.
Szkło wzorowane ma teksturowaną powierzchnię, która może zmniejszyć odbicie, ale również rozprasza trochę światła, zmniejszając skuteczną przepuszczalność światła.Szkło powlekane może zwiększyć przepuszczalność światła poprzez powłoki antyrefleksyjne, ale powłoki są podatne na starzenie się i łuszczenie, co powoduje niestabilną długoterminową wydajność.ultraprzezroczyste szkłoosiąga z natury wysoką przepuszczalność światła, bez konieczności stosowania dodatkowych metod obróbki, zapewniając bardziej stabilną i niezawodną wydajność.
Z punktu widzenia kosztów cyklu życia, chociaż początkowa inwestycja wultraprzezroczyste szkłoOznacza to, że w przypadku szkła o niewielkim wyższym wydajności wytwarzania energii i dłuższej żywotności jego ogólne korzyści ekonomiczne są znacznie wyższe niż w przypadku innych rodzajów szkła.Dlatego nowoczesne moduły fotowoltaiczne o wysokiej wydajności powszechnie wykorzystują ultraprzezroczyste szkło jako materiał przedniego panelu.
4Proces produkcji i wyzwania techniczne ultraprzezroczystego szkła
Proces produkcjiultraprzezroczyste szkłoPo pierwsze, surowce o niskiej zawartości żelaza, takie jak piasek kwarcowy i popiół sodowy,muszą być starannie wybrane w celu zapewnienia kontroli zawartości żelaza na bardzo niskim poziomiePodczas procesu stopienia wymagane są specjalne konstrukcje pieców i kontrole procesu w celu zapobiegania wprowadzaniu i utlenianiu pierwiastków żelaza.Technologia całkowitego spalania tlenowego i elektryczne podwyższenie są stosowane w celu kontrolowania zawartości żelaza poniżej 0.015%.
Na etapie formowania wymagana jest precyzyjna kontrola krzywych temperatur i prędkości formowania, aby zapewnić jednolitość płaskości i grubości płyt szklanych.Następne procesy wygrzewania są również bardziej rygorystyczne w celu wyeliminowania wewnętrznego naprężenia i poprawy wytrzymałości mechanicznejNajwiększym wyzwaniem technicznym jest utrzymanie ścisłej kontroli zawartości żelaza w całym procesie produkcji, ponieważ zanieczyszczenie na każdym etapie może prowadzić do niedostatecznych produktów.
Dodatkowo technologia obróbki powierzchni ultraprzezroczyste szkłoMetody, takie jak nano-pocieranie lub etsowanie chemiczne, są zazwyczaj stosowane do nadawania szkłowi samoczyszczeniowych i antyrefleksyjnych właściwości przy zachowaniu wysokiej przepuszczalności światła.Dokładna kontrola tych procesów jest kluczem do zapewnieniaultraprzezroczyste szkło.
5Perspektywy rozwoju szkła ultraprzezroczystego w przemyśle fotowoltaicznym
Wraz z ciągłym postępem technologii fotowoltaicznej i rosnącym popytem na rynku,ultraprzezroczyste szkłoZ jednej strony moduły fotowoltaiczne zmierzają w kierunku wyższej wydajności i dłuższej żywotności, stawiając wyższe wymagania dotyczące wydajności szkła.Z drugiej strony, pojawiające się zastosowania, takie jak moduły dwustronne i fotowoltaika zintegrowana z budynkiem (BIPV), tworzą nowe możliwości rynkowe dla ultraprzezroczyste szkło.
W przyszłościultraprzezroczyste szkłoTechnologia będzie koncentrować się na następujących kierunkach: dalsza poprawa przepuszczalności światła w celu opracowania produktów o bardzo wysokiej przepuszczalności o przepuszczalności przekraczającej 92%;wzmacnianie samoczyszczalnych i antyrefleksyjnych właściwości w celu zmniejszenia strat światła; opracowanie cieńszego i lżejszego ultraprzezroczystego szkła w celu zmniejszenia masy i kosztów modułów; oraz poprawa elastyczności i giętości w celu zaspokojenia potrzeb nowych elastycznych modułów fotowoltaicznych.
Ponieważ procesy produkcyjne są nadal optymalizowane, a efektywność skali wzrasta, koszty produkcjiultraprzezroczyste szkłoSzacuje się, że w ciągu najbliższych pięciu lat ultraprzezroczyste szkło będzie stanowiło ponad 80% światowej produkcji.Rynek szkła fotowoltaicznego, stając się absolutnym wyborem głównego nurtu.
6Wniosek
Dzięki wysokiej przepuszczalności światła, doskonałej odporności na warunki pogodowe i wytrzymałości mechanicznej ultraprzezroczyste szkłostał się idealnym wyborem dla energii słonecznejszkło fotowoltaiczneMoże znacząco poprawić wydajność wytwarzania energii przez moduły fotowoltaiczne, wydłużyć ich żywotność i obniżyć koszty utrzymania, oferując znaczące korzyści techniczne i ekonomiczne.Chociaż proces produkcji jest skomplikowany i wymagający technicznie, z postępami technologicznymi i rozwojem skali,ultraprzezroczyste szkłoZ pewnością będzie odgrywać coraz ważniejszą rolę w dziedzinie energii fotowoltaicznej.
W przyszłości, wraz z dalszym rozwojem nowych technologii fotowoltaicznych, wydajnośćultraprzezroczyste szkło Przemysł fotowoltaiczny powinien zwiększyć inwestycje w badania i produkcjęultraprzezroczyste szkłospromowanie optymalizacji wydajności i redukcji kosztów, zapewniając silne wsparcie dla powszechnego wdrażania i rozwoju wytwarzania energii słonecznej fotowoltaicznej.
