Скло для сонячних батарей – чи заряджається батарея на повну?

Скло для сонячних батарей фото
Скло для сонячних батарей – чи заряджається батарея на повну?

Конструктивно сонячна панель будь-якого типу є одним або кількома шарами матеріалу-напівпровідника, захищеного скляною оболонкою. Сонячна батарея перетворює потік фотонів в електричний струм, але близько 8% випромінювання, що проходить через скло, відбивається зовнішньою і внутрішньою гранями. Звести втрати до нуля не дозволяють закони фізики, але збільшити коефіцієнт поглинання до значень, що перевищують межу в 92%, цілком можливо.

Наскільки ефективно працює сонячна батарея через листове скло?

У найбільш дешевих модулях (як правило, китайського виробництва) використовується звичайне листове скло. Воно товще і міцніше, ніж віконне, має покриття антивідблиску, але поглинає не більше 90-91% енергії навіть при ідеальній механічної поліровки.

У такій конструкції сонячна батарея через скло не тільки працює менш ефективно, але і швидко втрачає початкові експлуатаційні характеристики.

Листове скло для сонячних батарей:

  • швидше втрачає прозорість під впливом піску і пилу, які залишають на поверхні мікроскопічні подряпини;
  • періодично накопичує внутрішню напругу, що призводить до зміни чіткої структури кристалічної решітки;
  • з часом починає гірше пропускати електромагнітні хвилі деяких частин спектра.

З урахуванням часткової деградації напівпровідникового шару, термін служби таких панелей не перевищує 10-15 років, після чого СЕС потребують глибокої модернізації.

Загартоване скло для сонячних батарей

Наступний тип скляного покриття – термічно загартоване – на завершальному етапі виготовлення проходить процедуру високотемпературного загартовування. В результаті матеріал стає надміцним, витримуючи пряме попадання крупного граду і невеликих каменів на швидкостях до 100 км/год без видимого збитку для поверхні.

Загартоване скло для сонячних батарей характеризується:

  • високою міцністю;
  • тривалим терміном служби – від 25 років і більше;
  • стійкою внутрішньою структурою;
  • підвищеною проникною здатністю шляхом часткового зниження в складі оксиду заліза (Fe2O3) з одночасним підвищенням оксидів свинцю (PbO) і барію (B2О3).

Пропускна здатність посиленого скла мало відрізняється від листових варіантів, і становить 92-93%.

Антибликове скло підвищеної прозорості

Найбільш дорогі моделі сонячних батарей пропускають через скло 95,0% – 97,5% падаючого випромінювання. Для виготовлення такого покриття застосовується наступна високотехнологічна процедура:

  • 1 етап – загартовування;
  • 2 етап – механічна поліровка;
  • 3 етап – хімічне травлення поверхонь з заміщенням іонів кальцію іонами калію і кобальту;
  • 4 етап – «вбудовування» в поверхню спеціального покриття антивідблиску за технологією NSTM (Nano Selective Transmission Modeling), в спрощеному вигляді застосовується у виробництві екранів для якісних смартфонів.

В результаті скляна поверхня стає надміцною, ідеально гладкою, надійно захищеною від несприятливих механічних, хімічних, атмосферних і біологічних зовнішніх впливів і максимально, наскільки це можливо, пропускає сонячне світло.

Тому відповідь на питання «заряджається чи сонячна батарея через скло» – позитивна. При цьому рівень поглинання прямо залежить від якості скляного моноліту – особливо його зовнішньої поверхні.

«Сендвіч» – подвійне скло

Ще одна перспективна технологія – використання сонячних панелей з напівпровідниковим шаром, впаяним між двома однаковими за конструктивними особливостями, хімічним складом і геометрією скляними покриттями.

Головна перевага технології «glass-glass» – в забезпеченні абсолютно однакового коефіцієнта теплового розширення на верхній і нижній половині скляного «сендвіча» при будь-яких температурних умовах. Це значно зменшує навантаження на напівпровідниковий шар і подовжує термін його експлуатації.

Чи працює сонячна батарея через таке скло краще? Ні, її прозорість, надійність та інші фізико-технічні характеристики не змінюються. Але довговічність панелі зростає на 25-30%.

Чи заряджається сонячна батарея через штучне полімерне скло?

Останній, широко поширений тип – штучно синтезоване скло з полімерних матеріалів, перш за все акрилу і його сополімерів. Величезною перевагою такого пластикового композиту є:

  • прозорість така ж як і в класичного скла;
  • гнучкість;
  • висока міцність на розрив;
  • термостійкість;
  • простота у виробництві з будь-якими, наперед заданими властивостями.

Полімерне захисне скло застосовується для виготовлення сонячних батарей на базі тонких плівок з рідкоземельних матеріалів. Вони в 4-5 разів легше кремнієвих аналогів, в 10-12 разів тонше, на 20% продуктивніше, добре працюють в розсіяному світлі та мають перспективу зростання ККД з нинішніх 17-20% до 35-40% в самому найближчому майбутньому.

Саме такі тонкоплівкові батареї від First Solar (США) реалізує компанія Green Tech Trade, будучи регіональним дилером американського бренду. Панелі та обладнання представлені на офіційному сайті.

Будівництво сонячних
електростанцій "під ключ"

Готові інвестиційні проекти