Kā teksturēts stikls darbojas BIPV?

Pētnieki no Polijas novērtēja, kā teksturēts stikls tika izmantots kā priekšējais vāks ēkā integrēti fotoelektriskie materiāli ietekmē veiktspēju. Viņi atklāja, ka jauda ir par 5% mazāka salīdzinājumā ar komponentiem, kuru pamatā ir tradicionāls stikls, un atstarošanas parametri redzamās gaismas spektrā sasniedz līdz 88%.

Zinātnieki no Jāņa Pāvila II Katoļu universitātes Ļubļinas, Polijā, analizēja teksturētā stikla optiskos un elektriskos parametrus ēkās integrētās fotoelektriskās (BIPV) sistēmās. Viņi atklāja, ka šāda veida stikls var būtiski ietekmēt fotoelementu veidošanos un palielināt gaismas atstarošanu. 'Pilsētas instalācijās svarīgs parametrs ir zemā atstarošanas vērtība , kas samazina gaismas atstarošanu, kas varētu akls autovadītājus,' sacīja pētījuma galvenais autors Pāvels Vaņickis. 'Tā kā BIPV kļūst arvien populārāks, tā instalēšana tiek paplašināta fasādes, ēku sienas un dažāda veida stikli , tā estētiskie aspekti ir kļuvuši par vienu no galvenajiem parametriem.'

Teksturēts stikls tiek izgatavots, karsējot stikla loksnes, lai tās mīkstinātu, un pēc tam veidojot tās caur iegravētiem rullīšiem. Savā pētījumā pētnieki izmantoja divu veidu komerciāli pieejamas teksturētas stikla loksnes. Pirmajam paraugam ir virsmas morfoloģija ar augstuma variāciju 45 mikrometri, bet otrajam paraugam ir 10 mikrometru diapazons. 1. paraugam ir regulārs raksts ar raksturīgo diametru 400 mikrometri, savukārt 2. paraugam ir neregulārs raksts ar iezīmēm no 50 mikrometriem līdz vairāk nekā 1 milimetram.

Kopumā tika uzbūvēti trīs moduļi — viens ar 1. paraugu, otrs ar 2. paraugu un pēdējais ar atsauces caurspīdīgo stiklu. Visos gadījumos lamināta folija tika novietota starp stiklu un elementu, un iepakojuma piegādātā jauda tika mērīta uz 2,89 W. Tika izmērīts tukšās šūnas aizpildījuma koeficients 71%, atvērtās ķēdes spriegums 0,699 V un īssavienojuma strāva 5,83 A.

'Saskaņā ar aprēķiniem, tiešās saules enerģijas absorbcijas vērtības atsauces paraugam ir gandrīz 13 reizes un 5 reizes zemākas nekā attiecīgi 1. un 2. paraugam,' sacīja pētnieki. Abiem teksturētiem paraugiem caurlaidība tuvu infrasarkanajā (NIR) reģionā ir ievērojami zemāka nekā standarta stikla caurlaidība. Turklāt paraugam ar regulāru virsmas rakstu (1. paraugs) caurlaidība infrasarkanajā (IR) reģionā ir nedaudz zemāka nekā neregulāram paraugam (2. paraugs). Izmērītā atstarošana redzamajā (VIS) reģionā ir ievērojami zemāka: 8,5 reizes zemāka 1. paraugam un 1,6 reizes zemāka 2. paraugam. '

Attiecībā uz elektrisko veiktspēju atsauces elementa maksimālā jauda bija 2,86 W; 1. parauga jauda bija 2,79 W, bet 2. parauga jauda bija 2,74 W. Atsauces moduļa uzpildes koeficients, atvērtās ķēdes spriegums un īssavienojuma strāva bija attiecīgi 72,4%, 0,73 V un 5,425 A. 1. paraugam bija spriegums 72,9%, 0,727 V ​​un 5,27 A, bet 2. paraugam - 73,2%, 0,728 V un 5,143 A.

Analīze parādīja, ka jaudas atdeve moduļos, kuros izmanto teksturētu stiklu, bija par 5% zemāka un atstarošanas parametri bija līdz 88% augstāki VIS reģionā, salīdzinot ar moduļiem, kuru pamatā ir parasts stikls.

'Tā kā infrasarkanajam starojumam ir vairākas negatīvas ietekmes uz silīcija fotoelektriskajām šūnām, tostarp ierobežota enerģijas absorbcija, termiskie efekti, kas izraisa efektivitātes samazināšanos, materiālu ierobežojumi un optiskie zudumi nesēju rekombinācijas dēļ, teksturētā stikla izmantošana fotoelementu moduļos ir izdevīga,' secināja akadēmiķi. Turklāt ilgstoša infrasarkanā starojuma iedarbība paātrina materiāla noārdīšanos, tādējādi ietekmējot fotoelektrisko moduļu stabilitāti un kalpošanas laiku.

Viņu atklājumi tika publicēti izdevumā 'Textured Glass in Architectural Photovoltaic Applications', kas publicēts Clean Engineering and Technology. Papildus Jāņa Pāvila II Katoļu universitātei Ļubļinā Kwanicki ir saistīts arī ar Polijas fotoelementu piegādātāju ML Systems.

Pielietojot BIPV projektus , īpaši tos, kas atrodas pilsētās, būvprojektētājus ļoti satrauc arī fotoelektrisko būvmateriālu gaismas atstarošanas problēma. Šiem BIPV projektiem ar stingrām gaismas atstarojuma prasībām enerģijas ražošanas stikla virsmu var matēt, lai panāktu mazāku gaismas atstarošanas efektu.