Як працуе фактурнае шкло ў BIPV?

Даследчыкі з Польшчы ацанілі, наколькі фактурнае шкло выкарыстоўвалася ў якасці пярэдняй вокладкі убудаваныя фотаэлектрычныя матэрыялы ўплываюць на прадукцыйнасць. Яны выявілі, што выхадная магутнасць на 5% ніжэй у параўнанні з кампанентамі на аснове традыцыйнага шкла, а параметры адлюстравання дасягаюць да 88% у спектры бачнага святла.

Навукоўцы з Люблінскага каталіцкага ўніверсітэта Яна Паўла ІІ, Польшча, прааналізавалі аптычныя і электрычныя параметры тэкстураванага шкла ва ўбудаваных фотаэлектрычных сістэмах (BIPV). Яны выявілі, што гэты тып шкла можа значна паўплываць на генерацыю фотаэлектрыкі і павялічыць святлоадбіванне. «У гарадскіх аб'ектах важным параметрам з'яўляецца нізкае значэнне каэфіцыента адлюстравання , якое зніжае святлоадбіванне, якое можа асляпіць кіроўцаў», - сказаў Павел Ваніцкі, вядучы аўтар даследавання. 'Паколькі BIPV становіцца ўсё больш папулярным, яго ўстаноўка пашыраецца фасады, сцены будынкаў і розныя віды шкла , яго эстэтычныя аспекты сталі адным з ключавых параметраў».

Тэкстураванае шкло вырабляецца шляхам награвання шкляных лістоў для іх размякчэння, а затым фарміравання іх з дапамогай гравіраваных валікаў. У сваім даследаванні даследчыкі выкарыстоўвалі два тыпы камерцыйна даступных тэкстураваных шкляных лістоў. Першы ўзор мае марфалогію паверхні з варыяцыяй вышыні 45 мікраметраў, у той час як другі ўзор знаходзіцца ў дыяпазоне 10 мікраметраў. Узор 1 мае рэгулярны ўзор з характэрным дыяметрам 400 мікраметраў, у той час як узор 2 мае нерэгулярны ўзор з асаблівасцямі ад 50 мікраметраў да больш за 1 міліметра.

Усяго было пабудавана тры модуля — адзін з узорам 1, другі з узорам 2 і апошні з эталонным празрыстым шклом. Ва ўсіх выпадках паміж шклом і ячэйкай размяшчалася ламінатная фальга, і вымяраная магутнасць пакета складала 2,89 Вт. Каэфіцыент запаўнення аголенай ячэйкі быў роўны 71%, напружанне холадна ланцуга 0,699 В і ток кароткага замыкання 5,83 А.

'Згодна з разлікамі, значэнні прамога паглынання сонечнай энергіі ў эталоннага ўзору амаль у 13 разоў і ў 5 разоў ніжэй, чым у ўзораў 1 і 2 адпаведна', - сказалі даследчыкі. Для абодвух тэкстураваных узораў каэфіцыент прапускання ў блізкай інфрачырвонай вобласці (NIR) значна ніжэйшы, чым у эталоннага шкла. Акрамя таго, для ўзору з рэгулярным малюнкам паверхні (узор 1) каэфіцыент прапускання ў інфрачырвонай (ВК) вобласці крыху ніжэйшы ў параўнанні з нерэгулярным узорам (узор 2). Вымеранае адлюстраванне ў бачнай (VIS) вобласці значна ніжэйшае: у 8,5 раза ніжэй для ўзору 1 і ў 1,6 раза ніжэй для ўзору 2. '

Што тычыцца электрычных характарыстык, эталонная ячэйка вымерала максімальную магутнасць 2,86 Вт; узор 1 меў магутнасць 2,79 Вт, а ўзор 2 - 2,74 Вт. Каэфіцыент запаўнення, напружанне халасты ланцуг і ток кароткага замыкання эталоннага модуля былі 72,4%, 0,73 В і 5,425 А адпаведна. Узор 1 меў напружанне 72,9%, 0,727 В і 5,27 А, а ўзор 2 меў напружанне 73,2%, 0,728 В і 5,143 А.

Аналіз паказаў, што энергааддача ў модулях з фактурным шклом была на 5% ніжэй, а параметры адлюстравання былі да 88% вышэй у вобласці VIS у параўнанні з модулямі на аснове звычайнага шкла.

'Паколькі інфрачырвонае выпраменьванне аказвае шэраг негатыўных эфектаў на крэмніевыя фотаэлементы, у тым ліку абмежаванае паглынанне энергіі, цеплавыя эфекты, якія прыводзяць да зніжэння эфектыўнасці, абмежаванні матэрыялаў і аптычныя страты з-за рэкамбінацыі носьбітаў - прымяненне тэкстураванага шкла ў фотаэлектрычных модулях выгадна', - заключылі акадэмікі. Акрамя таго, доўгатэрміновае ўздзеянне інфрачырвонага выпраменьвання паскарае дэградацыю матэрыялу, што ўплывае на стабільнасць і тэрмін службы фотаэлектрычных модуляў.

Іх высновы былі апублікаваныя ў 'Тэкстураванае шкло ў архітэктурных фотаэлектрычных прымяненнях', апублікаваным у Clean Engineering and Technology. Акрамя Каталіцкага ўніверсітэта Яна Паўла ІІ у Любліне, Кваніцкі таксама звязаны з польскім пастаўшчыком фотаэлектрыкі ML Systems.

Пры прымяненні праектаў BIPV , асабліва тых, што размешчаны ў гарадах, дызайнеры таксама вельмі занепакоеныя праблемай святлоадбіцця фотаэлектрычных будаўнічых матэрыялаў. Для гэтых праектаў BIPV са строгімі патрабаваннямі да адлюстравання святла паверхня шкла для выпрацоўкі электраэнергіі можа быць матаванай для дасягнення меншага эфекту адлюстравання святла.