Како се текстурирано стакло понаша у БИПВ-у?

Истраживачи из Пољске су проценили како се текстурирано стакло користи као предњи поклопац фотонапонски материјали интегрисани у грађевину утичу на перформансе. Открили су да је излазна снага 5% нижа у поређењу са компонентама заснованим на традиционалном стаклу, са параметрима рефлексије који достижу до 88% у спектру видљиве светлости.

Научници са Католичког универзитета Јован Павле ИИ у Лублину, Пољска, анализирали су оптичке и електричне параметре текстурираног стакла у фотонапонским системима (БИПВ) интегрисаним у зграде. Открили су да ова врста стакла може значајно утицати на фотонапонску производњу и повећати рефлексију светлости. „У урбаним инсталацијама, важан параметар је ниска вредност рефлексије , која смањује рефлексију светлости која би могла да заслепи возаче“, рекао је Павеł Ваницки, водећи аутор студије. „Како БИПВ постаје све популарнији, проширујући своју инсталацију фасаде, зидови зграда и разне врсте стакла , његови естетски аспекти постали су један од кључних параметара.“

Текстурирано стакло се прави загревањем стаклених листова да би се омекшали, а затим обликовали кроз гравиране ваљке. У својој студији, истраживачи су користили две врсте комерцијално доступних текстурираних стаклених плоча. Први узорак има морфологију површине са варијацијом висине од 45 микрометара, док други узорак спада у опсег од 10 микрометара. Узорак 1 има правилан узорак са карактеристичним пречником од 400 микрометара, док узорак 2 има неправилан узорак са карактеристикама у распону од 50 микрометара до преко 1 милиметра.

Укупно су изграђена три модула — један са узорком 1, други са узорком 2, а последњи са референтним прозирним стаклом. У свим случајевима, ламинатна фолија је постављена између стакла и ћелије, а снага коју испоручује пакет је измерена на 2,89 В. Измерено је фактор пуњења голе ћелије од 71%, напон отвореног кола од 0,699 В и струја кратког споја од 5,83 А.

„Према прорачунима, вредности директне апсорпције сунчеве енергије референтног узорка су скоро 13 пута и 5 пута ниже од вредности узорака 1 и 2“, рекли су истраживачи. За оба узорка са текстуром, пропусност у блиском инфрацрвеном (НИР) региону је знатно нижа од оне код референтног стакла. Штавише, за узорак са правилним површинским узорком (Узорак 1), пропусност у инфрацрвеном (ИР) региону је нешто нижа у поређењу са неправилним узорком (Узорак 2). Измерена рефлексија у видљивом (ВИС) региону је значајно нижа: 8,5 пута нижа за узорак 1 и 1,6 пута нижа за узорак 2. '

Што се тиче електричних перформанси, референтна ћелија је измерила максималну снагу од 2,86 В; узорак 1 имао је снагу од 2,79 В, а узорак 2 имао је снагу од 2,74 В. Фактор пуњења, напон отвореног кола и струја кратког споја референтног модула износили су 72,4%, 0,73 В и 5,425 А, респективно. Узорак 1 имао је напон од 72,9%, 0,727 В и 5,27 А, док је узорак 2 имао напон од 73,2%, 0,728 В и 5,143 А.

Анализа је показала да је принос снаге у модулима који користе текстурирано стакло био 5% мањи, а параметри рефлексије су били и до 88% виши у ВИС региону у поређењу са модулима базираним на конвенционалном стаклу.

„Пошто инфрацрвено зрачење има неколико негативних ефеката на силицијумске фотонапонске ћелије, укључујући ограничену апсорпцију енергије, топлотне ефекте који доводе до смањене ефикасности, ограничења материјала и оптичких губитака услед рекомбинације носача – примена текстурираног стакла у фотонапонским модулима је исплатива“, закључили су академици. Поред тога, дуготрајно излагање инфрацрвеном зрачењу убрзава деградацију материјала, што утиче на стабилност и век трајања фотонапонских модула.

Њихови налази су објављени у часопису „Текстурирано стакло у архитектонским фотонапонским апликацијама“, објављеном у часопису Цлеан Енгинееринг анд Тецхнологи. Поред Католичког универзитета Јован Павле ИИ у Лублину, Кваницки је такође повезан са пољским добављачем фотонапонских уређаја МЛ Системс.

У примени БИПВ пројеката , посебно оних који се налазе у градовима, грађевински пројектанти су такође веома забринути због проблема рефлексије светлости фотонапонских грађевинских материјала. За ове БИПВ пројекте са строгим захтевима у погледу рефлексије светлости, површина стакла за производњу електричне енергије може бити залеђена да би се постигао нижи ефекат рефлексије светлости.