Kako se teksturirano steklo obnese v BIPV?

Raziskovalci iz Poljske so ocenili, kako je teksturirano steklo uporabljeno kot sprednji pokrov fotonapetostni materiali, vgrajeni v stavbe, vplivajo na delovanje. Ugotovili so, da je izhodna moč za 5 % nižja v primerjavi s komponentami na osnovi tradicionalnega stekla, pri čemer odbojni parametri dosegajo do 88 % v spektru vidne svetlobe.

Znanstveniki s Katoliške univerze Janeza Pavla II v Lublinu na Poljskem so analizirali optične in električne parametre teksturiranega stekla v fotovoltaičnih (BIPV) sistemih, integriranih v stavbe. Ugotovili so, da lahko ta vrsta stekla pomembno vpliva na proizvodnjo fotovoltaike in poveča odboj svetlobe. 'V mestnih napravah je pomemben parameter nizka odbojna vrednost , ki zmanjša odboj svetlobe, ki bi lahko zaslepil voznike,' je dejal Paweł Wanicki, glavni avtor študije. 'Ker BIPV postaja vse bolj priljubljen, se širi njegova namestitev naprej fasade, stene stavb in različne vrste stekla , so njegovi estetski vidiki postali eden ključnih parametrov.'

Teksturirano steklo je izdelano s segrevanjem steklenih plošč, da se zmehčajo, nato pa se oblikujejo z graviranimi valji. V svoji študiji so raziskovalci uporabili dve vrsti komercialno dostopnih teksturiranih steklenih plošč. Prvi vzorec ima morfologijo površine z variacijo višine 45 mikrometrov, medtem ko drugi vzorec spada v območje 10 mikrometrov. Vzorec 1 ima pravilen vzorec z značilnim premerom 400 mikrometrov, medtem ko ima vzorec 2 nepravilen vzorec z značilnostmi, ki segajo od 50 mikrometrov do več kot 1 milimetra.

Skupaj so bili zgrajeni trije moduli - eden z vzorcem 1, drugi z vzorcem 2 in zadnji z referenčnim prozornim steklom. V vseh primerih je bila laminatna folija nameščena med steklom in celico, moč, ki jo je dal paket, pa je bila izmerjena na 2,89 W. Izmerjeno je bilo, da ima gola celica faktor polnjenja 71 %, napetost odprtega tokokroga 0,699 V in tok kratkega stika 5,83 A.

'V skladu z izračuni so vrednosti neposredne absorpcije sončne energije referenčnega vzorca skoraj 13-krat oziroma 5-krat nižje od vrednosti vzorcev 1 oziroma 2,' so povedali raziskovalci. Pri obeh teksturiranih vzorcih je prepustnost v bližnjem infrardečem (NIR) območju znatno nižja kot pri referenčnem steklu. Poleg tega je pri vzorcu s pravilnim površinskim vzorcem (vzorec 1) prepustnost v infrardečem (IR) območju nekoliko nižja v primerjavi z nepravilnim vzorcem (vzorec 2). Izmerjena odbojnost v vidnem (VIS) območju je znatno nižja: 8,5-krat nižja za vzorec 1 in 1,6-krat nižja za vzorec 2. '

Kar zadeva električno zmogljivost, je referenčna celica izmerila največjo moč 2,86 W; vzorec 1 je imel moč 2,79 W, vzorec 2 pa moč 2,74 W. Faktor polnjenja, napetost odprtega tokokroga in tok kratkega stika referenčnega modula so bili 72,4 %, 0,73 V oziroma 5,425 A. Vzorec 1 je imel napetost 72,9 %, 0,727 V ​​in 5,27 A, vzorec 2 pa 73,2 %, 0,728 V in 5,143 A.

Analiza je pokazala, da je bil izkoristek moči v modulih s teksturiranim steklom za 5 % nižji, parametri refleksije pa so bili v območju VIS do 88 % višji v primerjavi z moduli na osnovi običajnega stekla.

'Ker ima infrardeče sevanje več negativnih učinkov na silicijeve fotonapetostne celice, vključno z omejeno absorpcijo energije, toplotnimi učinki, ki vodijo do zmanjšane učinkovitosti, materialnimi omejitvami in optičnimi izgubami zaradi rekombinacije nosilcev - je uporaba teksturiranega stekla v fotonapetostnih modulih donosna,' so zaključili akademiki. Poleg tega dolgotrajna izpostavljenost infrardečemu sevanju pospeši razgradnjo materiala, kar vpliva na stabilnost in življenjsko dobo fotovoltaičnih modulov.

Njihove ugotovitve so bile objavljene v 'Textured Glass in Architectural Photovoltaic Applications', objavljenem v Clean Engineering and Technology. Poleg Katoliške univerze Janeza Pavla II. v Lublinu je Kwanicki povezan tudi s poljskim dobaviteljem fotovoltaike ML Systems.

Pri uporabi projektov BIPV , zlasti tistih, ki se nahajajo v mestih, so gradbeni projektanti zelo zaskrbljeni tudi zaradi problema odboja svetlobe fotovoltaičnih gradbenih materialov. Za te projekte BIPV s strogimi zahtevami glede odboja svetlobe je lahko površina stekla za proizvodnjo električne energije matirana, da se doseže učinek nižjega odboja svetlobe.