Güneş Paneli Camı Neden Pürüzsüz Değil de Dokulu
İçindekiler
Bir güneş modülünün ön yüzüne yakından bakın; cam, pencerede bulduğunuz pürüzsüz levha değildir. Düzensiz çukurlarla kaplıdır. Çoğu insan bunun bir üretim hatası olduğunu düşünür. Oysa bu, tüm modüldeki en dikkatli şekilde tasarlanmış yüzeylerden biridir.
PV Malzemeleri · Modül Camı · Jerry, Ooitech tarafından
1. Bir Kusur Değil, Tasarlanmış Bir Yüzey
Şek. 1: Yansıyan ışık altında bir modülün ön camı. Vurgulanan alan, yüzeye karakteristik görünümünü veren düzensiz çukurlanmayı gösterir. Desen kasıtlıdır ve bir aynayı ışık toplayıcıya dönüştüren şeydir.
Yapı, farklı özelliklere sahip iki yüze sahiptir. Havayla temas eden dış yüzey, düzensiz mikron ölçekli çukurlardan oluşan dokulu bir yüzeydir. Kapsülleyiciye yapıştırılan iç yüzeyise düzenli bir kabartma deseni taşır. İkisi birlikte, bir modül ön yüzünün camsı değil de hafif bulanık görünmesinin nedenidir ve her ikisi de optik nedenlerle oradadır.
2. Birinci Neden: Yansıma Kaybını Kesmek
Pürüzsüz cam, kısmi bir ayna gibi davranır. Cilalı bir yüzeye gelen güneş ışığının yaklaşık yüzde 8'i doğrudan gökyüzüne geri yansır ve hücreye asla ulaşmaz. Bir modülde bu, üretmek için ödediğiniz enerjinin yüzde 8'inin, başka hiçbir şey olmadan önce en dış katmanda kaybolması demektir.
Dokulu dış yüzey bunu kırar. Mikron ölçekli tümsekler gelen ışını dağıtır, böylece sığ bir açıyla gelen ışık geri sekmez, yön değiştirir ve bir kısmı hücreden uzağa değil, hücreye doğru bükülür. Aynı mekanizma, modül içindeki optik yolu uzatır ve bu da silikona zaten girmiş olanı emmek için daha fazla fırsat verir.
Şek. 2: Cam yüzeyin yakından görünümü. Bu ölçekte çukurlanma yoğun, düzenli bir mikro desene dönüşür. Hem saçılma hem de geçirgenlik bu özelliklerin geometrisine bağlıdır, bu yüzden desen şansa bırakılmak yerine belirtilir.
3. İkinci Neden: Işığı Hücre Boyunca Yaymak
İkinci iş tekdüzeliktir. Işık düzensiz gelirse, hücrenin bazı bölgeleri diğerlerinden daha çok çalışır ve modül, parçalarının toplamının altında çalışır. Dokulu bir dış yüzey ile desenli bir iç yüzeyin kombinasyonu, gelen ışığı hücre yüzeyi boyunca daha eşit şekilde yayar, böylece aydınlatılan alan daha tam kullanılır ve dönüşüm verimliliği artar.
Bu, hücrelerin daha küçük parçalara bölündüğü çok kesimli ve shingle formatlarında kulağa geldiğinden daha önemlidir. Düzensiz aydınlatma, bu parçaların birbirine nasıl bağlandığıyla etkileşir ve çok kesimli modüllerin kısmi gölge altında farklı davranmasının nedeni, çok kesimli gölge direnci analizimizde.
ele alınmıştır.
4. Üçüncü Neden: Açılı Gelen Işık
Güneş ışığı günün yalnızca kısa bir bölümünde bir modüle diktir. Sabahları, akşamları ve kış boyunca ışık belirgin bir açıyla gelir ve kabartmalı bir yüzeyin düz olandan ayrıldığı yer tam da burasıdır.
Geliş açısı büyüdükçe, kabartmalı camın geçirgenliği pürüzsüz cama göre keskin bir şekilde düşmek yerine artar. Pratik anlamda modül, düz bir yüzeyin kaybedeceği gün ve yıl zamanlarında performansı geri kazanır. Bir modül ömrünün çoğunu tepe dik ışınımın dışında geçirdiği için bu marjinal bir etki değildir.
5. Çukurlar Aslında Nasıl Yapılır
| İki yüzeyi iki işlem üretir. | Süreç | Yüzey |
|---|---|---|
| Ortaya çıkan yapı | İç (kapsülleyici tarafı) | Cam fırından çıkarken kalenderleme: erimiş şerit, biri yarı erimiş yüzeye bastırılan hassas bir kabartma deseni taşıyan silindirler arasından geçer |
| Tanımlanmış şekillerin düzenli dizileri, yaygın olarak piramit, altıgen kesik piramit ve dörtgen kesik piramit desenleri | Dış (hava tarafı) | Rastgele çukurlar oluşturmak için kimyasal aşındırma, ardından nanometre ölçekli yansıma önleyici kaplama — bazı parlama önleyici ürünler dış yüzeyi kalenderleme ile oluşturur |
Gözenekli yansıma önleyici katman altında düzensiz mikron ölçekli doku
İnce düzenli bir ızgara yapısı gösteren güneş modülü camındaki kabartma desenin detayı
Şek. 3: Camdaki kabartma desen detaylı olarak. Desenli bir silindirden aktarıldığı için geometri levhadan levhaya tekrarlanabilir — bu da bir cam spesifikasyonunun pürüzlülük yerine bir desen belirtmesini sağlar.
6. Aynı Hile Modülün Başka Yerlerinde
- Ne arayacağınızı bildiğinizde, aynı tasarım ilkesi birkaç yerde karşınıza çıkar. Çift camlı arka tabakalar.
- Çift camlı bir modülün arka camı, aynı nedenle benzer bir yüzey işlemi taşır: çift yüzlü bir modülün arkasına ulaşan ışık yansıtılmak değil, içeri alınmak zorundadır. Esnek ve katlanabilir modüller.
- Taşınabilir ve katlanabilir paneller, sert cam olmadan benzer bir saçılma etkisi elde etmek için ön levhalarında çukurlu bir yüzey dokusu kullanır. Floropolimer ön tabakalar, hafif modüllerde aynı yansıma önleyici rolü oynayan mat bir yüzeyle birlikte tedarik edilir.
- Ön pasivasyon filmleri. Optik ve pasivasyon işlevleri, hücre düzeyinde de birleştirilmektedir; örneğin TOPCon ön film SiNx, burada film seçimi doğrudan modül watt değerine yansır.
7. Modül Camı Belirtirken Nelere Dikkat Edilmeli
Optik fayda yığın malzemeden değil yüzeyden geldiği için, yalnızca kalınlık ve temperleme özelliklerini listeleyen bir cam spesifikasyonu eksiktir. Performansı beş özellik taşır.
| Özellik | Neden önemli |
|---|---|
| Demir içeriği | Düşük demirli cam, temel geçirgenliği artırır. Sıradan float cam, görünür aralıkta absorbe eder ve herhangi bir yüzey işlemi uygulanmadan önce güç kaybına neden olur. |
| Dış doku | Yansıma ve saçılma davranışını ve dolayısıyla gelen ışığın ne kadarının hücreye ulaştığını belirler. |
| İç kabartma deseni | Hücre genelinde ışık dağılımını ve laminasyon davranışını etkiler. Desen geometrisi kalıptan aktarılır, bu nedenle tekrarlanabilir ve belirtilmelidir. |
| Yansıma önleyici kaplama | Geçirgenliğin son artışını sağlar. Kaplama dayanıklılığı, başlangıç performansı kadar önemlidir, çünkü 25 yıl boyunca hava koşullarına maruz kalır. |
| Temperleme kalitesi | Optik değil yapısaldır, ancak mekanik olarak başarısız olan bir cam, optik performansı da beraberinde götürür. Bkz. yarı temperli cam çatlamasının kendiliğinden kırılma olup olmadığı nasıl anlaşılır. |
Ooitech, modül camını malzeme listesinin geri kalanıyla birlikte tedarik eder; bunlar arasında EVA, POE ve EPE kapsülleyici filmleri, şeritler, sızdırmazlık malzemeleri ve çerçeveler bulunur; bu da cam ve kapsülleyicinin bağımsız olarak tedarik edilmek yerine eşleştirilebileceği anlamına gelir. Cam spesifikasyonunun kendisi güneş camı ürün sayfamızdabelirtilmiştir ve tam malzeme listesi güneş paneli modüllerinin ana malzemeleri.
SSS
bölümünde ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
Güneş paneli camının pürüzlü yüzeyi bir kusur mu?
Hayır. Tasarlanmış bir optik yapıdır. Dış yüz, düzensiz mikron ölçekli çukurlardan oluşan dokulu bir yüzeydir ve iç yüz, düzenli bir kabartma deseni taşır. Her ikisi de yansıtılmak yerine hücreye ulaşan ışık miktarını artırmak için belirtilmiştir.
Pürüzsüz cam ne kadar ışık yansıtır?
Cilalı bir cam yüzey, gelen güneş ışığının yaklaşık yüzde 8'ini yansıtır. Bir modülde bu kayıp, herhangi bir ışık hücreye ulaşmadan önce en dış katmanda meydana gelir; bu nedenle camın yığını yerine yüzeyine bu kadar mühendislik çabası harcanır.
Desenli iç yüzey nasıl üretilir?
Kalenderleme ile. Cam şerit fırından çıkarken silindirler arasından geçer ve bunlardan biri, hâlâ yarı erimiş yüzeye bastırılan hassas bir kabartma deseni taşır. Yaygın geometriler piramit, altıgen kesik piramit ve dörtgen kesik piramit dizileridir. Desen silindirden geldiği için tabakadan tabakaya tekrarlanabilir.
Yansıma önleyici kaplama neyden yapılır?
Tipik olarak dış yüzey dağlandıktan sonra biriktirilen gözenekli silika bazlı bir katman. Yansımayı azaltan şey gözenek yapısıdır, bu nedenle hem malzeme hem de gözenek geometrisi önemlidir. UV, nem ve termal döngü altında dayanıklılık, başlangıç geçirgenlik kazancı kadar önemlidir.
Doku kışın ve düşük güneş açılarında yardımcı olur mu?
Evet ve bu onun en güçlü argümanlarından biridir. Büyük geliş açılarında, kabartmalı cam pürüzsüz cama göre orantılı olarak daha iyi geçirir; bu nedenle modül sabahları, akşamları ve ışığın yüzeye nadiren dik geldiği kış aylarında daha iyi dayanır.
Bifasiyal ve esnek modüller aynı yaklaşımı mı kullanır?
Son Düşünceler
Evet. Çift camlı modüller, arkaya ulaşan ışığın girebilmesi için arka cama benzer bir işlem uygular. Esnek ve katlanabilir modüller çukurlu bir ön doku kullanır ve ETFE ön tabakalar, sert cam olmadan aynı yansıma önleyici amaca hizmet eden mat bir yüzeyle tedarik edilir.
