Hvordan fungerer teksturert glass i BIPV?

Forskere fra Polen evaluerte hvordan teksturert glass ble brukt som frontdeksel for bygningsintegrerte solcellematerialer påvirker ytelsen. De fant at utgangseffekten er 5 % lavere sammenlignet med komponenter basert på tradisjonelt glass, med refleksjonsparametere som når opp til 88 % i det synlige lysspekteret.

Forskere fra Johannes Paul II katolske universitet i Lublin, Polen, analyserte de optiske og elektriske parametrene til teksturert glass i bygningsintegrerte fotovoltaiske (BIPV) systemer. De fant at denne typen glass kan ha betydelig innvirkning på fotovoltaisk generasjon og øke lysrefleksjon. 'I urbane installasjoner er en viktig parameter den lave refleksjonsverdien , som reduserer lysrefleksjon som kan blinde førere,' sa Paweł Wanicki, hovedforfatter av studien. «Når BIPV blir stadig mer populært, utvider installasjonen den fasader, bygningsvegger og ulike typer glass , dets estetiske aspekter har blitt en av nøkkelparameterne.'

Teksturert glass lages ved å varme opp glassplater for å myke dem, og deretter forme dem gjennom graverte ruller. I sin studie brukte forskerne to typer kommersielt tilgjengelige teksturerte glassplater. Den første prøven har en overflatemorfologi med en høydevariasjon på 45 mikrometer, mens den andre prøven faller innenfor et område på 10 mikrometer. Prøve 1 har et vanlig mønster med en karakteristisk diameter på 400 mikrometer, mens prøve 2 har et uregelmessig mønster med egenskaper som varierer fra 50 mikrometer til over 1 millimeter.

Totalt ble det bygget tre moduler - en med prøve 1, en annen med prøve 2, og den siste med klart referanseglass. I alle tilfeller ble laminatfolien plassert mellom glasset og cellen, og effekten levert av pakken ble målt til 2,89 W. Den bare cellen ble målt til å ha en fyllfaktor på 71 %, en åpen kretsspenning på 0,699 V, og en kortslutningsstrøm på 5,83 A.

'I følge beregninger er de direkte solenergiabsorpsjonsverdiene til referanseprøven nesten 13 ganger og 5 ganger lavere enn for henholdsvis prøve 1 og 2,' sa forskerne. For begge teksturerte prøvene er transmittansen i den nær-infrarøde (NIR) regionen betydelig lavere enn for referanseglasset. Videre, for prøven med et regelmessig overflatemønster (prøve 1), er transmittansen i det infrarøde (IR) området litt lavere sammenlignet med den uregelmessige prøven (prøve 2). Den målte reflektansen i det synlige (VIS) området er betydelig lavere: 8,5 ganger lavere for prøve 1 og 1,6 ganger lavere for prøve 2. '

Når det gjelder elektrisk ytelse, målte referansecellen en maksimal effekt på 2,86 W; prøve 1 hadde en effekt på 2,79 W, og prøve 2 hadde en effekt på 2,74 W. Fyllfaktoren, åpen kretsspenning og kortslutningsstrømmen til referansemodulen var henholdsvis 72,4 %, 0,73 V og 5,425 A. Prøve 1 hadde en spenning på 72,9 %, 0,727 V ​​og 5,27 A, mens prøve 2 hadde en spenning på 73,2 %, 0,728 V og 5,143 A.

Analysen viste at effektutbyttet i moduler som brukte teksturert glass var 5 % lavere og refleksjonsparametrene var opptil 88 % høyere i VIS-regionen sammenlignet med moduler basert på konvensjonelt glass.

'Siden infrarød stråling har flere negative effekter på fotovoltaiske silisiumceller, inkludert begrenset energiabsorpsjon, termiske effekter som fører til redusert effektivitet, materialbegrensninger og optiske tap på grunn av bærerekombinasjon - er bruken av teksturert glass i solcellemoduler lønnsomt,' konkluderte akademikerne. I tillegg akselererer langvarig eksponering for infrarød stråling materialnedbrytning, og påvirker dermed stabiliteten og levetiden til fotovoltaiske moduler.

Funnene deres ble publisert i 'Textured Glass in Architectural Photovoltaic Applications,' publisert i Clean Engineering and Technology. I tillegg til John Paul II Catholic University i Lublin, er Kwanicki også tilknyttet den polske solcelleleverandøren ML Systems.

Ved anvendelse av BIPV-prosjekter , spesielt de som ligger i byer, er konstruksjonsdesignere også svært bekymret for lysrefleksjonsproblemet til solcellebyggematerialer. For disse BIPV-prosjektene med strenge krav til lysrefleksjon, kan overflaten på kraftgenereringsglasset frostes for å oppnå en lavere lysrefleksjonseffekt.