Какими бывают стекла для защиты солнечных батарей
Cовременные фотоэлектрические панели представляют собой сложную многослойную конструкцию. Центральную ее часть занимают уложенные рядами полупроводниковые ячейки, чрезвычайно чувствительные к механическим повреждениям. Чтобы полностью исключить контакт преобразователей с внешней средой, применяется специальная защита солнечных батарей. Ее основой являются прочные прозрачные покрытия, от свойств которых зависит производительность гелио модулей и срок их службы.
Стекло для солнечных батарей – виды и характеристики
Существует пять основных разновидностей стеклянного покрытия, отличающихся технологией изготовления, содержанием химических элементов-«присадок» и физико-техническими параметрами.
1. Листовое «float» стекло.
Применяется в наиболее дешевых модулях, изготовленных преимущественно малоизвестными китайскими фирмами. Отличительные черты:
- толщина и прочность выше, чем у классического оконного;
- присутствует антибликовая технология;
- качественная полировка;
- прозрачность в диапазоне 90-91%.
Такое покрытие солнечных батарей наименее эффективно и наиболее чувствительно к влиянию внешней среды. Из-за этого эксплуатационные характеристики «флоат» модификаций начинают быстро ухудшаться, в частности:
- снижается коэффициент светопропускания по причине механических микроповреждений полировки твердыми частицами песка и пыли;
- возникают перепады внутреннего напряжения под влиянием структурных изменений материала;
- уменьшается уровень поглощения электромагнитного фотонного потока.
Весь комплекс указанных проблем приводит к ускоренной деградации ячеек. В результате уже через 10-15 лет первоначальный КПД системы снижается на 20 и более процентов, что требует глубокой модернизации либо полной замены панелей.
2. Каленое стекло для солнечных батарей
Представляет собой более надежную защиту по нескольким причинам. Основная из них – специальная процедура термической закалки заготовок при температурах более 650°C. Вспомогательная причина – изменение химического состава стекловидной массы, за счет пониженного содержания оксида железа (Fe2O3) и повышенного – окислов свинца (PbO) и бария (B2О3).
Следствием этого являются следующие эксплуатационные характеристики:
- прочность, позволяющая сохранять целостность поверхности при ударном динамическом воздействии крупного града или сравнимых по размеру камешков на скоростях порядка 90-95 км/ч;
- аналогичный безопасный уровень статической нагрузки, примерно равный весу взрослого мужчины;
- более устойчивая кристаллическая решетка;
- прозрачность 92-93%.
Такое механически и химически модифицированное покрытие для панелей в солнечных электростанциях практически не поддается деформации и сохраняет все эксплуатационные качества на протяжении не менее 25 лет.
3. Антибликовое стекло для солнечных батарей
Защита фотоэлектрических ячеек листами данного класса не только сверхнадежна, но и отличается повышенной прозрачностью – 94-97%. Физически материал защитной поверхности представляет собой сложную кристаллическую структуру, полученную следующим путем:
- закаливание кремний-силикатной смеси по специальному графику повышения и понижения температур;
- первичная полировка;
- травление поверхности с процедурой вытеснения атомов кальция;
- напыление ионизированной калий кобальтовой антибликовой пленки по нанотехнологии NSTM (Nano Selective Transmission Modeling).
Для сравнения: аналогичная последней процедуре технология используется при изготовлении стекла наиболее престижных марок смартфонов. Результатом становится материал, чрезвычайно устойчивый ко всем типам механического, химического и биологического воздействия, и при этом максимально прозрачный.
4. «Sandwich» — двойное стекло для защиты солнечных батарей
Иначе такую технологию именуют «glass-glass», и сейчас она применяется во всех модулях высшей категории качества. Ее отличие от предыдущих вариаций состоит в использовании сразу двух типов покрытия.
Лицевая сторона панели защищается антибликовым листом, а тыльная, вместо стандартного металлического или полимерного основания – каленым высокопрочным стеклом.
Главное достоинство такой конструкции – устранение различного коэффициента теплового расширения на передней и задней поверхностях. Поскольку оба стеклянных листа имеют одинаковый состав, толщину и физические свойства, в центральной части панели отсутствует деформационное искажение.
На КПД это не влияет, но срок эффективной эксплуатации модулей «glass-glass» сразу возрастает на 25-30%.
5. Полимерная защита солнечных батарей
Последняя разновидность поверхностной защиты – пластичные полимерные покрытия. Они используются для гибких тонкопленочных панелей и обладают хорошими показателями прозрачности и прочности при кратно меньшей толщине, чем стеклянные аналоги.
Благодаря применению полимеров гибкие солнечные батареи последних поколений, при сравнимом номинальном КПД с «классикой»:
- в 12-15 раз тоньше;
- в 5-7 раз легче;
- в 1,5-2 раза эффективнее при высоких температурах.
Похожие статьи
Нужен совет?
Если вам сложно определиться с выбором, напишите нам через форму обратной связи
Помочь найти?
Если вы не нашли то, что искали, воспользуйтесь поиском по магазину