Solar Glass, materjal ġdid li jikkombina trasmittanza tad-dawl mal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka, għandu valur ta 'applikazzjoni sinifikanti fil-bini - fotovoltajka integrata (BIPV), inkapsulament taċ-ċellula solari, u enerġija - bini effiċjenti. Il-funzjoni ewlenija tagħha hija li tassorbi jew tittrasmetti b'mod effiċjenti r-radjazzjoni solari filwaqt li tikkonvertiha f'elettriku jew tottimizza l-effiċjenza tat-trasferiment tal-enerġija. Dan l-artikolu jispjega b'mod sistematiku l-metodi ewlenin ta 'preparazzjoni, parametri tekniċi ewlenin, u strateġiji ta' ottimizzazzjoni tal-prestazzjoni għall-ħġieġ solari.
I. Klassifikazzjoni u Rekwiżiti Bażiċi tal-Ħġieġ Solari
Ħġieġ solari jista 'jinqasam fi tliet kategoriji bbażati fuq il-funzjoni tiegħu:
1.Photovoltaic glass: Serves as the encapsulation substrate for solar cells and requires high light transmittance (typically >90%) u reżistenza għat-temp.
2. Ħġieġ ta 'konverżjoni fototermali: jassorbi r-radjazzjoni solari permezz ta' kisi u jibdilha fis-sħana, b'kisja selettiva ta 'assorbiment tal-wiċċ tkun ċavetta.
3
Ir-rekwiżiti bażiċi tal-prestazzjoni jinkludu: trasmittanza ottika (dawl viżibbli), riflettività infra-aħmar (tnaqqis fit-telf tas-sħana), saħħa mekkanika (reżistenza għall-pressjoni tar-riħ u l-impatt), u l-istabbiltà kimika (reżistenza għat-tixjiħ tal-UV).
II. Metodi ta 'produzzjoni mainstream u flussi ta' proċess
1. Titjib tal-proċess tal-ħġieġ float
Il-produzzjoni tradizzjonali tal-ħġieġ float tinvolvi l-iċċattjar tal-ħġieġ imdewweb f'banju tal-landa biex jifforma tazza. Ħġieġ solari, fuq din il-bażi, jiffaċċja purità saħansitra ogħla u ħtiġijiet ta 'flatness tal-wiċċ. It-titjib ewlieni jinkludi:
• Baxxa - formulazzjoni tal-ħadid: tnaqqas il-kontenut ta 'ossidu tal-ħadid għal inqas minn 0.01% (meta mqabbel ma' 0.1% għal 0.3% għall-ħġieġ konvenzjonali) itejjeb b'mod sinifikanti t-trasmittanza tad-dawl;
• Fil-kisi tal-linja -: Anti - Kisi ta 'riflessjoni jew saffi huma depożitati fl-ittremprar float Lehr permezz ta' deposizzjoni tal-fwar kimiċi (CVD) jew Sol {{2- metodi tal-ġel. Pereżempju, sio₂ - Tio₂ multi-saffi jistgħu jżidu trasmittanza tad-dawl viżibbli għal aktar minn 95%.
2. Teknoloġija tal-kisi tal-vakwu offline
Għall-ħġieġ fotovoltajku għoli - prestazzjoni, sputtering tal-magnetron offline jew kisi tal-evaporazzjoni tar-raġġ tal-elettroni huwa l-għażla mainstream:
• Magnetron sputtering: depożiti ta 'nitride tas-silikon (sinₓ) jew films irqaq ta' ossidu (ITO) fuq substrat tal-ħġieġ. Il-film Sinₓ jipprovdi kemm riflessjoni anti - (l-indiċi refrattiv tiegħu jista 'jiġi aġġustat bejn 1.9 u 2.1) u protezzjoni tal-passivazzjoni.
• Disinn b'ħafna saffi: billi alterna d-deposizzjoni ta 'materjali ta' indiċi għolja - rifrazzjoni -}}}}}}} {- rifrazzjoni - materjali ta 'l-indiċi (bħal sio₂),-}}}}} Effiċjenza ta' trasmissjoni spettru hija ottimizzata. Pereżempju, doppju - Silver baxx - E Glass jista 'jirrifletti aktar minn 80% tar-radjazzjoni infra-aħmar.
3. Sol - Metodu tal-ġel u kisi tas-soluzzjoni
Soluzzjonijiet ta 'spejjeż baxxi - spiss jużaw il-proċess tal-ġel SOL - biex iħejju kisi funzjonali tan-nanoskala:
• Kisi fotokatalitiku Tio₂: dijossidu tat-titanju (TiO₂) Kisi fotokatalitiku huwa ffurmat billi idrolizza l-alkoxidi tat-titanju biex jiffurmaw sol uniformi. Dan is-sol huwa dip - miksi jew spin - miksi, segwit minn trattament tas-sħana, biex jagħti awto - Propjetajiet ta 'tindif u filtrazzjoni UV lill-ħġieġ.
• Doping quantum: CDSE jew PBS quantum tikek huma introdotti fil-matriċi tal-ġel biex jestendu r-rispons spettrali għar-reġjun infra-aħmar qrib -, li jagħmluhom adattati għaċ-ċelloli solari tandem.
Iii. Teknoloġiji ewlenin tal-ottimizzazzjoni tal-prestazzjoni
1. Anti - Riflessjoni u Anti - Disinn ta 'Riflessjoni
Permezz ta 'kalkoli teoretiċi (eż., L-ekwazzjoni ta' Fresnel), il-gradjenti ta 'l-indiċi ta' rifrazzjoni ta 'l-arja (n=1.0), kisi (n ≈ 1.3–1.5), u l-ħġieġ (n ≈ 1.5) huma mqabbla. Pereżempju, saff doppju - saff mgf₂ - kisi Sio₂ jista 'jnaqqas it-telf ta' riflessjoni minn 4% għal inqas minn 1%.
2. Anti - trattament pid (degradazzjoni indotta potenzjali)
Biex tindirizza l-kwistjoni PID fil-moduli fotovoltajċi tas-silikon kristallini, twal - Degradazzjoni tal-Qawwa tal-Modulu Termin ħġieġ borosilikat).
3. Teknoloġija li tifforma wiċċ flessibbli u mgħawweġ
Biex takkomoda uċuħ arkitettoniċi mgħawġa, proċessi komposti tal-polimeru flessibbli (bħal substrati PET / ETFE marbuta ma 'ultra - ħġieġ irqiq) jew liwi sħun jistgħu jintużaw biex jipproduċu ħġieġ fotovoltajku mgħawweġ b'raġġ ta' inqas minn 500mm. Dan jirrikjedi ttremprar ikkontrollat biex jipprevjeni l-ikkrekkjar tal-istress.
Iv. Prospetti u sfidi ta 'applikazzjoni
L-industrijalizzazzjoni tal-ħġieġ solari għadha qed tiffaċċja sfidi, inkluż il-kontroll tal-ispejjeż (eż. Investiment għoli fit-tagħmir sputtering tal-magnetron), li tinkiseb kisi uniformi fuq skala kbira (devjazzjoni tal-ħxuna tal-film ta 'inqas minn ± 2nm għal uċuħ kbar tal-ħġieġ), u teknoloġiji tar-riċiklaġġ (inkluża d-ditossifikazzjoni tal-kisi tal-metall tqil). Direzzjonijiet ta 'żvilupp fil-futur jinkludu:
•
Ħġieġ speċifiku għal perovskite - ċelloli tandem tas-silikon: Żvilupp ta 'ħġieġ speċjalizzat bi trasmittanza UV għolja biex jikkumplimenta s-saff ta' assorbitur perovskite;
•
Integrazzjoni intelliġenti ta 'dimming: li tinkorpora saff elettrokromiku (bħal WO₃) biex tinkiseb sfumatura dinamika u ġenerazzjoni ta' enerġija sinerġistika;
•
Żero - Manifattura tal-karbonju: Sostituzzjoni ta 'ttremprar tradizzjonali tal-gass naturali bit-teknoloġija ta' tnaqqis tal-idroġenu aħdar biex tnaqqas l-emissjonijiet tal-karbonju taċ-ċiklu tal-ħajja.
Konklużjoni
It-teknoloġija tal-manifattura tal-ħġieġ solari tintegra approċċi innovattivi fix-xjenza tal-materjali, l-inġinerija ottika, u t-teknoloġija tal-enerġija. Il-prestazzjoni mtejba tagħha tippromwovi direttament l-adozzjoni mifruxa ta 'integrazzjoni ta' bini fotovoltajku u sistemi ta 'enerġija mqassma. Permezz ta 'ottimizzazzjoni kontinwa ta' sistemi materjali u proċessi ta 'manifattura, il-ħġieġ solari għandu l-potenzjal li jsir wieħed mill-materjali ewlenin ta' sostenn biex jinkisbu għanijiet globali tan-newtralità tal-karbonju.
