Kaca solar, sebagai bahan teras untuk modul fotovoltaik dan bangunan - sistem fotovoltaik bersepadu (BIPV), mempunyai kesan yang signifikan terhadap prestasi, kecekapan penukaran fotovoltaik, rintangan cuaca, dan hayat perkhidmatan. Bahan utamanya biasanya terdiri daripada lapisan kaca asas dan salutan fungsional atau interlayer. Gabungan bahan -bahan ini bertujuan untuk mengimbangi penunjuk prestasi utama seperti transmisi cahaya, pemantulan inframerah, rintangan impak, dan ketahanan. Berikut ini menerangkan bahan kaca asas dan bahan yang diubahsuai berfungsi.
1. Bahan kaca asas
Lapisan asas kaca solar biasanya diperbuat daripada kaca float transmisi - yang tinggi, terutamanya terdiri daripada silikat, termasuk silikon dioksida (SIO₂, kira-kira 70%- 72%), Na₂o, 12%{11} oksida (MGO) dan aluminium oksida (Al₂o₃). Pasir kuarza kemelut tinggi (kandungan SIO₂ lebih besar daripada atau sama dengan 99%) adalah bahan mentah teras yang menentukan transmisi cahaya. Pencairan suhu tinggi mewujudkan struktur amorf seragam, meminimumkan penyebaran cahaya dan secara amnya mencapai transmisi cahaya yang kelihatan melebihi 90% (berbanding dengan kira-kira 85% -88% untuk kaca seni bina konvensional).
Untuk meningkatkan prestasi optik selanjutnya, beberapa produk akhir - tinggi menggunakan ultra - kaca float jelas (kandungan besi kurang daripada atau sama dengan 0.015%). Kandungan besi yang rendah dengan ketara mengurangkan penyerapan spektrum hijau, mengakibatkan kaca yang hampir tidak berwarna dan telus. Ini menjadikannya sangat sesuai untuk dinding tirai fotovoltaik dan skylight, di mana pembiakan warna adalah penting. Tambahan pula, mengawal lengkung penyepuhlindapan semasa proses lebur mengoptimumkan pengagihan tegasan dalaman kaca, meningkatkan ketahanannya terhadap tekanan angin dan kejutan terma (contohnya, rawatan pembajaan selaras dengan standard GB/T 15763.1-2009, dengan tekanan mampatan permukaan lebih besar daripada atau sama dengan 90 MPa).
Ii. Bahan diubahsuai berfungsi
Untuk meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa dan penyesuaian alam sekitar kaca solar, lapisan fungsi tertentu mesti diintegrasikan ke dalam permukaan atau strukturnya. Lapisan ini terutamanya dikategorikan ke dalam tiga kategori berikut:
1. Anti - salutan reflektif (arka)
Arka biasanya terdiri daripada silikon dioksida (sio₂) - titanium dioksida (TiO₂) nanofilm komposit. Dengan mengawal ketebalan filem (kira -kira 100 - 150 nm, kira -kira separuh panjang gelombang cahaya yang kelihatan), mereka membuat kesan gangguan yang merosakkan, mengurangkan pemantulan permukaan kaca dari 8%- 10%untuk kaca float biasa hingga 1%- Sesetengah produk menggunakan kaedah sol-gel untuk mewujudkan sistem salutan indeks multilayer, gred-refraktif, meluaskan julat spektrum yang berkesan (meliputi julat 380-1100 nm).
2. Lapisan reflektif inframerah (rendah - e atau filem selektif fotovoltaik)
To address the temperature sensitivity of photovoltaic modules (crystalline silicon cell efficiency decreases by approximately 0.4% for every 1°C increase in temperature), some solar glass incorporates metal oxide or silver-based composite films (such as indium tin oxide (ITO), silicon nitride (Si₃N₄), or silver-nickel-chromium alloy laminates). These selectively reflect thermal radiation in the near-infrared band (700-2500nm), reducing heat buildup within the module. For example, a single silver Low-E film can achieve an infrared reflectivity exceeding 70%, while a double silver film can further increase this to 85%, while maintaining high visible light transmittance (>85%).
3. Interlayer atau enkapsulant
Dalam aplikasi modul fotovoltaik, kaca solar sering dilaminasi dengan interlayer polyvinyl butyral (PVB) atau etilena vinil asetat (EVA), membentuk "kaca - eva/sel - eva eva - eva} eva - eva} eva} eva - eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva} eva {{{}} backsheet. PVB menawarkan rintangan impak yang sangat baik dan UV - menyekat sifat (transmisi<1%), making it suitable for architectural safety glazing. EVA, however, has become a mainstream encapsulation material due to its stronger adhesion to silicon cells (forming a three-dimensional network structure after cross-linking and curing). Its transmittance exceeds 90% and it can withstand long-term thermal cycling from -40°C to 120°C.
Iii. Inovasi bahan untuk senario khas
With technological advancements, some new solar glass technologies are exploring perovskite quantum dot-doped glass (using a sol-gel method to uniformly disperse photosensitive materials within a glass matrix for broad-spectrum absorption) or flexible polymer-based glass (such as PET-glass composites, suitable for curved photovoltaic buildings). Furthermore, self-cleaning glass, coated with a titanium dioxide (TiO₂) photocatalytic film, decomposes organic matter and dirt under UV light. Combined with a hydrophobic coating (contact angle >100 darjah), ia mengurangkan lekatan habuk, mengurangkan kos penyelenggaraan.
Ringkasnya, reka bentuk bahan kaca solar adalah gabungan komprehensif sains bahan, kejuruteraan optik, dan teknologi tenaga. Intinya terletak pada memaksimumkan kecekapan penukaran fotovoltaik sambil memastikan keselamatan struktur melalui transmisi cahaya yang tinggi dari kaca asas dan kawalan tepat lapisan berfungsi. Memandangkan permintaan untuk integrasi bangunan fotovoltaik berkembang pada masa akan datang, bahan komposit yang menggabungkan reka bentuk estetik dengan prestasi tinggi akan menjadi keutamaan penyelidikan dan pembangunan.
