กระจกที่มีพื้นผิวมีประสิทธิภาพอย่างไรใน BIPV

นักวิจัยจากโปแลนด์ประเมินว่ากระจกที่มีพื้นผิวใช้เป็นฝาครอบด้านหน้าอย่างไร วัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่รวมอยู่ในอาคาร ส่งผลต่อประสิทธิภาพ พวกเขาพบว่ากำลังขับลดลง 5% เมื่อเทียบกับส่วนประกอบที่ใช้กระจกแบบดั้งเดิม โดยพารามิเตอร์การสะท้อนสูงถึง 88% ในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคาทอลิก John Paul II แห่งลูบลิน ประเทศโปแลนด์ วิเคราะห์พารามิเตอร์ทางแสงและไฟฟ้าของกระจกพื้นผิวในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบบูรณาการในอาคาร (BIPV) พวกเขาพบว่ากระจกประเภทนี้สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และเพิ่มการสะท้อนแสง 'ในการติดตั้งในเมือง พารามิเตอร์ที่สำคัญคือ ค่าการสะท้อนแสงต่ำ ซึ่งช่วยลดการสะท้อนของแสงที่อาจทำให้ผู้ขับขี่ตาบอดได้' Paweł Wanicki ผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าว 'เมื่อ BIPV ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ จึงมีการขยายการติดตั้งออกไป ผนังอาคาร ผนังอาคาร และกระจกประเภทต่างๆ ความสวยงามได้กลายเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญ'

กระจกที่มีพื้นผิวทำโดยการให้ความร้อนแผ่นกระจกเพื่อทำให้กระจกนิ่มลง จากนั้นจึงขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้งแกะสลัก ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้ใช้แผ่นกระจกพื้นผิวที่มีจำหน่ายในท้องตลาดสองประเภท ตัวอย่างแรกมีสัณฐานวิทยาของพื้นผิวที่มีความแปรผันของความสูง 45 ไมโครเมตร ในขณะที่ตัวอย่างที่สองอยู่ในช่วง 10 ไมโครเมตร ตัวอย่างที่ 1 มีรูปแบบปกติที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะตัว 400 ไมโครเมตร ในขณะที่ตัวอย่างที่ 2 มีรูปแบบไม่สม่ำเสมอซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 50 ไมโครเมตรไปจนถึงมากกว่า 1 มิลลิเมตร

โดยรวมแล้ว มีการสร้างโมดูลขึ้นมาสามโมดูล โดยโมดูลหนึ่งมีตัวอย่างที่ 1 อีกโมดูลหนึ่งมีตัวอย่างที่ 2 และโมดูลสุดท้ายมีกระจกใสอ้างอิง ในทุกกรณี ให้วางฟอยล์ลามิเนตไว้ระหว่างกระจกกับเซลล์ และวัดกำลังไฟฟ้าที่ส่งมาจากบรรจุภัณฑ์ที่ 2.89 วัตต์ วัดเซลล์เปลือยว่ามีแฟกเตอร์การเติม 71% แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด 0.699 V และกระแสไฟฟ้าลัดวงจร 5.83 A

'ตามการคำนวณ ค่าการดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงของตัวอย่างอ้างอิงมีค่าต่ำกว่าค่าของตัวอย่างที่ 1 และ 2 เกือบ 13 เท่าและ 5 เท่าตามลำดับ' นักวิจัยกล่าว สำหรับตัวอย่างที่มีพื้นผิวทั้งสอง ค่าการส่งผ่านในบริเวณใกล้อินฟราเรด (NIR) จะต่ำกว่าค่าของกระจกอ้างอิงอย่างมาก นอกจากนี้ สำหรับตัวอย่างที่มีรูปแบบพื้นผิวปกติ (ตัวอย่างที่ 1) การส่งผ่านในบริเวณอินฟราเรด (IR) จะต่ำกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับตัวอย่างที่ผิดปกติ (ตัวอย่างที่ 2) การสะท้อนกลับที่วัดได้ในบริเวณที่มองเห็นได้ (VIS) ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด: ต่ำกว่า 8.5 เท่าสำหรับตัวอย่างที่ 1 และต่ำกว่า 1.6 เท่าสำหรับตัวอย่างที่ 2 '

สำหรับประสิทธิภาพทางไฟฟ้า เซลล์อ้างอิงวัดกำลังสูงสุดที่ 2.86 W; ตัวอย่างที่ 1 มีกำลัง 2.79 W และตัวอย่างที่ 2 มีกำลัง 2.74 W ค่าปัจจัยการเติม แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด และกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของโมดูลอ้างอิงคือ 72.4%, 0.73 V และ 5.425 A ตามลำดับ ตัวอย่างที่ 1 มีแรงดันไฟฟ้า 72.9%, 0.727 V ​​และ 5.27 A ในขณะที่ตัวอย่างที่ 2 มีแรงดันไฟฟ้า 73.2%, 0.728 V และ 5.143 A

การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าผลผลิตพลังงานในโมดูลที่ใช้กระจกพื้นผิวลดลง 5% และพารามิเตอร์การสะท้อนสูงขึ้นถึง 88% ในภูมิภาค VIS เมื่อเทียบกับโมดูลที่ใช้กระจกทั่วไป

'เนื่องจากการแผ่รังสีอินฟราเรดมีผลกระทบเชิงลบหลายประการต่อเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน รวมถึงการดูดซับพลังงานที่จำกัด ผลกระทบทางความร้อนที่นำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลง ข้อจำกัดของวัสดุ และการสูญเสียทางแสงเนื่องจากการรวมตัวกันของพาหะ - การใช้กระจกที่มีพื้นผิวในโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์นั้นให้ผลกำไร' นักวิชาการสรุป นอกจากนี้ การได้รับรังสีอินฟราเรดในระยะยาวยังเร่งการเสื่อมสภาพของวัสดุ ซึ่งส่งผลต่อเสถียรภาพและอายุการใช้งานของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

การค้นพบของพวกเขาถูกตีพิมพ์ใน 'กระจกพื้นผิวในการใช้งานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทางสถาปัตยกรรม' ที่ตีพิมพ์ใน วิศวกรรมและเทคโนโลยีที่สะอาด นอกจากมหาวิทยาลัยคาทอลิก John Paul II ในเมืองลูบลินแล้ว Kwanicki ยังเกี่ยวข้องกับ ML Systems ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์ด้านเซลล์แสงอาทิตย์ของโปแลนด์อีกด้วย

ในการประยุกต์ โครงการ BIPV โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเมือง นักออกแบบก่อสร้างยังกังวลอย่างมากเกี่ยวกับปัญหาการสะท้อนแสงของวัสดุก่อสร้างที่ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ สำหรับโครงการ BIPV เหล่านี้ที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับการสะท้อนแสง พื้นผิวของกระจกผลิตไฟฟ้าสามารถถูกเคลือบเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การสะท้อนแสงที่ต่ำกว่า