Hogyan teljesít a texturált üveg a BIPV-ben?

A lengyel kutatók azt értékelték, hogy a texturált üveg hogyan használható előlapként az épületbe integrált fotovoltaikus anyagok befolyásolják a teljesítményt. Azt találták, hogy a kimenő teljesítmény 5%-kal alacsonyabb a hagyományos üveg alapú alkatrészekhez képest, és a visszaverődési paraméterek akár 88%-ot is elérhetnek a látható fény spektrumában.

A II. János Pál Katolikus Egyetem Lublini (Lengyelország) tudósai a texturált üveg optikai és elektromos paramétereit elemezték épületbe integrált fotovoltaikus (BIPV) rendszerekben. Azt találták, hogy ez az üvegtípus jelentősen befolyásolhatja a fotovoltaikus generálást és növelheti a fényvisszaverődést. 'A városi létesítményekben fontos paraméter az alacsony reflexiós érték , amely csökkenti a fényvisszaverődést, amely elvakíthatja a járművezetőket' - mondta Paweł Wanicki, a tanulmány vezető szerzője. 'Ahogy a BIPV egyre népszerűbbé válik, és egyre bővül a telepítése homlokzatok, épületfalak és különféle üvegtípusok , esztétikai szempontjai az egyik kulcsparaméterré váltak.'

A texturált üveg úgy készül, hogy üveglapokat melegítenek, hogy megpuhuljanak, majd gravírozott hengereken keresztül formázzák őket. A kutatók tanulmányukban kétféle, kereskedelemben kapható texturált üveglapot használtak. Az első minta felszíni morfológiája 45 mikrométer magasságváltozással rendelkezik, míg a második minta 10 mikrométeres tartományba esik. Az 1. minta szabályos mintázatú, jellemző átmérője 400 mikrométer, míg a 2. minta szabálytalan mintázatú, 50 mikrométertől 1 milliméter feletti jellemzőkkel.

Összesen három modul készült – az egyik az 1. mintával, a másik a 2. mintával, az utolsó pedig a referencia átlátszó üveggel. A laminált fóliát minden esetben az üveg és a cella közé helyezték, és a csomag által leadott teljesítményt 2,89 W-nak mérték. A csupasz cella kitöltési tényezője 71%, a nyitott feszültség 0,699 V, a rövidzárlati áram pedig 5,83 A volt.

'Számítások szerint a referenciaminta közvetlen napenergia-elnyelési értéke közel 13-szor, illetve 5-ször alacsonyabb, mint az 1. és 2. mintáé' - mondták a kutatók. Mindkét texturált minta esetében a közeli infravörös (NIR) régióban az áteresztőképesség lényegesen alacsonyabb, mint a referenciaüvegé. Továbbá a szabályos felületi mintázatú minta esetében (1. minta) az infravörös (IR) régióban az áteresztőképesség valamivel alacsonyabb a szabálytalan mintához képest (2. minta). A látható (VIS) tartományban mért reflexió lényegesen alacsonyabb: 8,5-szer alacsonyabb az 1. mintánál és 1,6-szor alacsonyabb a 2. mintánál. '

Ami az elektromos teljesítményt illeti, a referenciacella 2,86 W maximális teljesítményt mért; az 1. minta teljesítménye 2,79 W, a 2. minta 2,74 W. A referenciamodul kitöltési tényezője, szakadási feszültsége és rövidzárlati árama 72,4, 0,73 V és 5,425 A volt. Az 1. minta feszültsége 72,9%, 0,727 V ​​és 5,27 A, míg a 2. minta feszültsége 73,2%, 0,728 V és 5,143 A volt.

Az elemzés kimutatta, hogy a texturált üveget használó modulok teljesítményhozama 5%-kal alacsonyabb, a reflexiós paraméterek pedig akár 88%-kal magasabbak voltak a VIS régióban a hagyományos üvegre épülő modulokhoz képest.

'Mivel az infravörös sugárzásnak számos negatív hatása van a szilícium fotovoltaikus cellákra, beleértve a korlátozott energiaelnyelést, a hatékonyság csökkenéséhez vezető hőhatásokat, az anyagkorlátozásokat és a hordozó-rekombináció miatti optikai veszteségeket, a texturált üveg alkalmazása a fotovoltaikus modulokban kifizetődő' - összegezték az akadémikusok. Ezenkívül az infravörös sugárzásnak való hosszú távú expozíció felgyorsítja az anyagok lebomlását, így befolyásolja a fotovoltaikus modulok stabilitását és élettartamát.

Eredményeiket a 'Textured Glass in Architectural Photovoltaic Applications' publikálták a Clean Engineering and Technology folyóiratban. A lublini II. János Pál Katolikus Egyetem mellett Kwanicki a lengyel fotovoltaikus beszállítóval, az ML Systems-szel is kapcsolatban áll.

alkalmazásakor A BIPV projektek , különösen a városokban, az építési tervezőket a fotovoltaikus építőanyagok fényvisszaverődési problémája is nagyon aggasztja. A fényvisszaverődésre vonatkozó szigorú követelményeket támasztó BIPV-projekteknél az energiatermelő üveg felülete fagyos lehet az alacsonyabb fényvisszaverési hatás elérése érdekében.