ポーランドの研究者は、質感のあるガラスがフロントカバーとしてどのように使用されるかを評価しました。 建物に組み込まれた太陽光発電材料は 性能に影響を与えます。彼らは、従来のガラスをベースにしたコンポーネントと比較して出力が 5% 低く、反射パラメータが可視光スペクトルで最大 88% に達することを発見しました。
ポーランド、ルブリンのヨハネ・パウロ二世カトリック大学の科学者らは、建築一体型太陽光発電（BIPV）システムのテクスチャーガラスの光学的および電気的パラメーターを分析した。彼らは、このタイプのガラスが太陽光発電に大きな影響を与え、光の反射を増加させる可能性があることを発見しました。 「都市部の設置では、重要なパラメータは 低い反射率値です。これにより、ドライバーの失明につながる光の反射が軽減されます」と研究の筆頭著者であるパヴェウ・ワニッキ氏は述べています。 「BIPV の人気が高まるにつれて、その設置が拡大しています。 ファサード、建物の壁 、さまざまなタイプのガラス、その美的側面�重要なパラメータの 1 つになっています。」
テクスチャーガラスは、ガラスシートを加熱して柔らかくし、彫刻されたローラーを通して成形することによって作られます。 研究では、研究者らは 2 種類の市販のテクスチャード加工されたガラスシートを使用しました。最初のサンプルは高さのばらつきが 45 マイクロメートルの表面形態を持っていますが、2 番目のサンプルは 10 マイクロメートルの範囲内にあります。サンプル 1 は特徴的な直径 400 マイクロメートルの規則的なパターンを特徴としていますが、サンプル 2 は 50 マイクロメートルから 1 ミリメートルを超える範囲の特徴を持つ不規則なパターンを特徴としています。
合計 3 つのモジュールが構築されました。1 つはサンプル 1 を使用し、もう 1 つはサンプル 2 を使用し、最後のモジュールは参照透明ガラスを使用しました。すべての場合において、ラミネート フォイルはガラスとセルの間に配置され、パッケージによって供給される電力は 2.89 W と測定されました。ベア セルの曲線因子は 71%、開放電圧は 0.699 V、短絡電流は 5.83 A であると測定されました。
「計算によると、参照サンプルの直接太陽エネルギー吸収値は、サンプル 1 と 2 の値のそれぞれ 13 倍と 5 倍近く低いです」と研究者らは述べています。どちらのテクスチャー サンプルでも、近赤外 (NIR) 領域の透過率は参照ガラスの透過率よりも大幅に低くなります。さらに、規則的な表面パターンを有するサンプル（サンプル 1）では、不規則なサンプル（サンプル 2）と比較して、赤外（IR）領域の透過率がわずかに低くなります。可視 (VIS) 領域で測定された反射率は大幅に低く、サンプル 1 では 8.5 分の 1、サンプル 2 では 1.6 分の 1 です。」
電気的性能に関しては、リファレンスセルの最大電力は 2.86 W でした。サンプル 1 の電力は 2.79 W、サンプル 2 の電力は 2.74 W でした。基準モジュールの曲線因子、開回路電圧、および短絡電流は、それぞれ 72.4%、0.73 V、および 5.425 A でした。サンプル 1 の電圧は 72.9%、0.727 V、5.27 A でしたが、サンプル 2 の電圧は 73.2%、0.728 V、5.143 A でした。
分析の結果、従来のガラスをベースにしたモジュールと比較して、テクスチャード ガラスを使用したモジュールの出力収量は 5% 低く、反射パラメータは VIS 領域で最大 88% 高いことがわかりました。
「赤外線は、限られたエネルギー吸収、効率の低下につながる熱効果、材料の制限、キャリアの再結合による光損失など、シリコン太陽電池にいくつかの悪影響を与えるため、太陽電池モジュールにテクスチャードガラスを適用することは有益である」と学者らは結論づけている。さらに、赤外線に長期間さらされると材料の劣化が促進され、太陽電池モジュールの安定性と寿命に影響を与えます。
彼らの発見は、『Clean Engineering and Technology』誌に掲載された「建築用太陽光発電アプリケーションにおけるテクスチャー ガラス」に掲載されました。ルブリンのヨハネ・パウロ二世カトリック大学に加えて、クワニッキはポーランドの太陽光発電供給業者 ML Systems とも提携しています。
の適用において BIPV プロジェクト、特に都市に位置するプロジェクト、建築設計者は太陽光発電建材の光反射問題についても非常に懸念しています。光の反射に対する厳しい要件があるこれらの BIPV プロジェクトの場合、発電用ガラスの表面をつや消しにして光の反射効果を低くすることができます。
