Ħġieġ solari, bħala materjal ewlieni għal moduli fotovoltajċi u bini - sistemi fotovoltajċi integrati (BIPV), għandu impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni tiegħu, effiċjenza ta 'konverżjoni fotovoltajka, reżistenza għat-temp, u ħajja tas-servizz. Il-materjal primarju tiegħu huwa tipikament magħmul minn saff tal-ħġieġ bażi u kisi funzjonali jew interlayer. Il-kombinazzjoni ta 'dawn il-materjali għandha l-għan li tibbilanċja indikaturi ewlenin tal-prestazzjoni bħal trasmittanza tad-dawl, riflettività infra-aħmar, reżistenza għall-impatt, u durabilità. Dan li ġej jiddeskrivi l-materjal tal-ħġieġ bażi u materjali modifikati funzjonali.
1. Bażi Materjali tal-Ħġieġ
Is-saff tal-bażi tal-ħġieġ solari huwa tipikament magħmul minn - trasmittanza float tal-ħġieġ, primarjament magħmul minn silikati, inkluż dijossidu tas-silikon (sio₂, madwar 70% {- 72%), ossidu tas-sodju (Na₂o, 12% -}} ossidu tal-kalċju (cao, 8% -10% Ossidu (MgO) u ossidu tal-aluminju (Al₂o₃). Ir-ramel tal-kwarz ta 'purità għolja (kontenut Sio₂ akbar minn jew daqs 99%) huwa l-materja prima tal-qalba li tiddetermina t-trasmittanza tad-dawl. It-tidwib ta 'temperatura għolja joħloq struttura amorfa uniformi, li timminimizza t-tifrix tad-dawl u ġeneralment il-kisba ta' trasmittanza tad-dawl viżibbli li taqbeż id-90% (meta mqabbel ma 'madwar 85% -88% għal ħġieġ arkitettoniku konvenzjonali).
Biex tkompli ttejjeb il-prestazzjoni ottika, xi prodotti finali għoljin - jużaw ultra - ħġieġ float ċar (kontenut tal-ħadid inqas minn jew daqs 0.015%). Il-kontenut baxx tiegħu ta 'ħadid inaqqas b'mod sinifikanti l-assorbiment ta' l-ispettru aħdar, li jirriżulta fi ħġieġ kważi bla kulur u trasparenti. Dan jagħmilha partikolarment adattata għall-ħitan tal-purtieri fotovoltajċi u l-lucerna, fejn ir-riproduzzjoni tal-kulur hija kruċjali. Barra minn hekk, il-kontroll tal-kurva ta 'l-ittemprar matul il-proċess ta' tidwib jottimizza d-distribuzzjoni tal-istress intern tal-ħġieġ, itejjeb ir-reżistenza tiegħu għall-pressjoni tar-riħ u xokk termali (per eżempju, trattament ta 'tempra skond l-istandard GB / T 15763.1-2009, bi stress kompressiv tal-wiċċ ikbar minn jew daqs 90 MPa).
II. Materjali modifikati funzjonali
Sabiex tissaħħaħ l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija u l-adattabilità ambjentali tal-ħġieġ solari, saffi funzjonali speċifiċi għandhom jiġu integrati fil-wiċċ jew l-istruttura tiegħu. Dawn is-saffi huma primarjament kategorizzati fit-tliet kategoriji li ġejjin:
1. Anti - kisi li jirrifletti (ark)
L-arki huma tipikament komposti minn dijossidu tas-silikon (sio₂) - dijossidu tat-titanju (tio₂) nanoofilm kompost. Billi jikkontrollaw il-ħxuna tal-film (bejn wieħed u ieħor 100 - 150 nm, bejn wieħed u ieħor nofs it-tul ta 'mewġa ta' dawl viżibbli), dawn joħolqu effett ta 'interferenza distruttiva, li jnaqqsu r-riflettività tal-wiċċ tal-ħġieġ minn 8% {{9} 10% għal ħġieġ float ordinarju għal 1%-}}}}}} 3%, u b'hekk tiżdied it-trasmissjoni tad-dawl ġenerali. Xi prodotti jużaw metodu sol-ġel biex joħolqu sistema ta 'kisi b'indikazzjoni b'ħafna saffi, gradati, li jwessgħu aktar il-firxa spettrali effettiva (li tkopri l-firxa 380-1100 nm).
2. Saff li jirrifletti infra-aħmar (baxx - e jew film selettiv fotovoltajku)
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. Interlayer jew inkapsulant
F'applikazzjonijiet ta 'modulu fotovoltajku, il-ħġieġ solari ħafna drabi huwa laminat b'interlayer ta' polyvinyl butyral (PVB) jew aċetat tal-vinil etilene (EVA), li jifforma "ħġieġ - EVA / cell {- EVA - backcheet". Il-PVB joffri reżistenza għall-impatt eċċellenti u UV - proprjetajiet ta 'imblukkar (trasmittanza<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. Innovazzjoni materjali għal xenarji speċjali
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 grad), tnaqqas l-adeżjoni tat-trab, u tnaqqas aktar l-ispejjeż tal-manutenzjoni.
Fil-qosor, id-disinn tal-materjal tal-ħġieġ solari huwa fużjoni komprensiva tax-xjenza tal-materjali, l-inġinerija ottika, u t-teknoloġija tal-enerġija. Il-qalba tagħha tinsab fil-massimizzazzjoni tal-effiċjenza tal-konverżjoni fotovoltajka filwaqt li tiżgura s-sigurtà strutturali permezz tat-trasmittanza tad-dawl għolja tal-ħġieġ bażi u l-kontroll preċiż tas-saffi funzjonali. Hekk kif id-domanda għall-integrazzjoni tal-bini fotovoltajka tikber fil-futur, materjali komposti li jgħaqqdu d-disinn estetiku ma 'prestazzjoni għolja se jsiru prijorità ta' riċerka u żvilupp.
