폴란드 연구원들은 질감 있는 유리가 자동차의 전면 커버로 어떻게 사용되는지 평가했습니다. 건물 일체형 광전지 재료는 성능에 영향을 미칩니다. 그들은 전력 출력이 기존 유리 기반 부품에 비해 5% 더 낮으며 반사 매개변수는 가시광선 스펙트럼에서 최대 88%에 도달한다는 사실을 발견했습니다.
폴란드 루블린(Lublin)에 위치한 John Paul II Catholic University의 과학자들은 건물 일체형 광전지(BIPV) 시스템에서 질감 유리의 광학적 및 전기적 매개변수를 분석했습니다. 그들은 이러한 유형의 유리가 광전지 생성에 큰 영향을 미치고 빛 반사를 증가시킬 수 있다는 것을 발견했습니다. '도시 설치에서 중요한 매개변수는 낮은 반사율 값 입니다 . 이는 운전자의 눈을 멀게 할 수 있는 빛 반사를 줄입니다.'라고 연구의 주요 저자인 Paweł Wanicki는 말했습니다. 'BIPV가 점차 인기를 끌면서 설치 범위를 확대하고 있습니다. 외관, 건물 벽 , 다양한 유형의 유리 등의 미적 측면은 주요 매개변수 중 하나가 되었습니다.'
질감 있는 유리는 유리판을 가열하여 부드럽게 만든 다음 조각된 롤러를 통해 모양을 만들어 만듭니다. 연구에서 연구원들은 시중에서 판매되는 두 가지 유형의 질감이 있는 유리 시트를 사용했습니다. 첫 번째 샘플은 높이 변화가 45마이크로미터인 표면 형태를 갖는 반면, 두 번째 샘플은 10마이크로미터 범위 내에 속합니다. 샘플 1은 특징적인 직경이 400마이크로미터인 규칙적인 패턴을 특징으로 하는 반면, 샘플 2는 50마이크로미터에서 1밀리미터 이상 범위의 특징을 갖는 불규칙한 패턴을 나타냅니다.
총 3개의 모듈이 제작되었습니다. 하나는 샘플 1, 다른 하나는 샘플 2, 마지막 모듈은 투명 유리입니다. 모든 경우에 라미네이트 호일을 유리와 셀 사이에 배치했으며 패키지에서 전달되는 전력은 2.89W로 측정되었습니다. 베어 셀의 충전율은 71%, 개방 회로 전압은 0.699V, 단락 전류는 5.83A로 측정되었습니다.
'계산에 따르면 기준 샘플의 직접적인 태양 에너지 흡수 값은 샘플 1과 2의 값보다 각각 거의 13배와 5배 더 낮습니다'라고 연구진은 말했습니다. 두 텍스처 샘플 모두 근적외선(NIR) 영역의 투과율은 기준 유리의 투과율보다 상당히 낮습니다. 또한, 규칙적인 표면 패턴을 갖는 샘플(샘플 1)의 경우 적외선(IR) 영역의 투과도가 불규칙한 샘플(샘플 2)에 비해 약간 낮습니다. 가시광선(VIS) 영역에서 측정된 반사율은 상당히 낮습니다. 즉, 샘플 1의 경우 8.5배 더 낮고 샘플 2의 경우 1.6배 더 낮습니다. '
전기적 성능의 경우, 기준 셀의 최대 전력은 2.86W로 측정되었습니다. 샘플 1의 전력은 2.79W, 샘플 2의 전력은 2.74W였습니다. 기준 모듈의 충전율, 개방 회로 전압 및 단락 전류는 각각 72.4%, 0.73V 및 5.425A였습니다. 샘플 1의 전압은 72.9%, 0.727V, 5.27A인 반면, 샘플 2의 전압은 73.2%, 0.728V, 5.143A였습니다.
분석 결과, 텍스처 유리를 사용한 모듈의 전력 수율은 기존 유리를 기반으로 한 모듈에 비해 VIS 영역에서 5% 더 낮았고 반사 매개변수는 최대 88% 더 높은 것으로 나타났습니다.
'적외선 복사는 제한적인 에너지 흡수, 효율성 감소로 이어지는 열 효과, 재료 제한 및 캐리어 재결합으로 인한 광학 손실을 포함하여 실리콘 광전지에 여러 가지 부정적인 영향을 미치기 때문에 광전지 모듈에 텍스처 유리를 적용하는 것이 수익성이 높습니다.'라고 학계는 결론지었습니다. 또한 적외선 복사에 장기간 노출되면 재료 품질 저하가 가속화되어 광전지 모듈의 안정성과 수명에 영향을 미칩니다.
그들의 연구 결과는 Clean Engineering and Technology에 게재된 '건축 광전지 응용 분야의 질감 있는 유리'에 게재되었습니다. Kwanicki는 루블린의 John Paul II Catholic University 외에도 폴란드 광전지 공급업체인 ML Systems와도 제휴하고 있습니다.
를 적용할 때 BIPV 프로젝트 , 특히 도시에 위치한 프로젝트 건축 설계자는 광전지 건축 자재의 빛 반사 문제에 대해 매우 우려하고 있습니다. 빛 반사에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 이러한 BIPV 프로젝트의 경우 발전용 유리 표면을 반투명 처리하여 빛 반사 효과를 낮출 수 있습니다.
