Výzkumníci z Polska hodnotili, jak texturované sklo použité jako přední kryt fotovoltaických panelů integrovaných do budovy ovlivňuje výkon. Zjistili, že energetický výnos by mohl být až o 5 % nižší ve srovnání s moduly založenými na konvenčním skle. Přičemž parametry odrazu jsou až 88 % ve viditelné oblasti.
Vědci z polské Katolické univerzity Jana Pavla II. v Lublinu analyzovali optické a elektrické parametry texturovaného skla ve stavebních integrovaných fotovoltaických (BIPV) systémech. A zjistili, že tento druh skla může značně ovlivnit výrobu fotovoltaické energie a zvýšit odraz světla.
„V případě instalací v městských prostorech je důležitým parametrem nízká hodnota odrazivosti. A v důsledku toho snížení odrazů světla, které mohou oslepit řidiče,“ uvedl hlavní autor výzkumu Paweł Kwaśnicki. „Vzhledem k tomu, že BIPV je stále populárnější, rozšiřování rozsahu instalace na fasády, stěny budov a různé typy zasklení se stávají jedním z klíčových parametrů jeho estetické stránky.“
Rekonstrukce modulů
Sklenice s texturou se vyrábějí zahřátím skleněných tabulí, jejich změkčením a následným průchodem mezi rytými válci. Pro svůj výzkum použili akademici dvě komerčně dostupné texturované skleněné tabule. První vzorek měl povrchovou topografii s výškovými rozdíly 45 μm, zatímco druhý vzorek byl v rozsahu 10 μm. Vzorek 1 měl pravidelný vzor s prvky o průměru 400 μm. Zatímco v případě vzorku 2 byl vzor nepravidelný, s objekty v rozmezí od 50 μm do více než 1 mm.
Celkově se zkonstruovaly tři moduly – jeden se vzorkem 1, druhý se vzorkem 2 a poslední s referenčním čirým sklem. Ve všech případech se mezi sklo a článek vložila laminovací fólie, která měřila 2,89 W zapouzdřená. Faktor plnění holého článku se naměřil na 71 %, jeho napětí naprázdno 0,699 V a jeho zkratový proud na 5,83 A.
„Z výpočtu byla hodnota přímé sluneční absorpce pro referenční vzorek téměř 13krát a 5krát nižší než u vzorků 1 a 2,“ uvedli vědci. „U obou texturovaných vzorků byla propustnost v blízké infračervené oblasti (NIR) výrazně nižší než u referenčního skla. Dále u vzorku s pravidelným povrchovým vzorem (vzorek 1) se zaznamenala mírně nižší propustnost v infračervené (IR) oblasti ve srovnání s nepravidelnou (vzorek 2). Výrazně nižší odraz v oblasti viditelného světla (VIS) se naměřil pro: 8,5x nižší pro vzorek 1 a 1,6x pro vzorek 2.
Analýza optických a elektrických parametrů texturovaného skla ve stavebních integrovaných fotovoltaických systémech
Pokud jde o elektrický výkon, referenční článek naměřil maximální výkon 2,86 W; vzorek 1 měl 2,79 W a vzorek 2 měl 2,74 W. Faktor plnění, napětí naprázdno a zkratový proud pro referenční modul byly 72,4 %, 0,73 V a 5,425 A. Vzorek 1 měl 72,9 %, 0,727 V a 5,27 A, zatímco vzorek 2 měl 73,2 %, 0,728 V a 5,143 A.
Analýza ukázala, že energetický výnos v modulech využívajících texturované sklo by mohl být až o 5 % nižší ve srovnání s moduly založenými na konvenčním skle. Přičemž parametry odrazu byly v oblasti VIS až 88 %.
„Vzhledem k tomu, že infračervené záření má na křemíkové fotovoltaické články několik negativních účinků. Včetně omezené absorpce energie, tepelných vlivů vedoucích ke snížení účinnosti, materiálových omezení a optických ztrát v důsledku rekombinace nosičů. Aplikace texturovaného skla ve fotovoltaických modulech je tak zisková,“ uzavřel akademici. Navíc dlouhodobé vystavení infračervenému záření může urychlit degradaci materiálu. Což ovlivňuje stabilitu a životnost fotovoltaických modulů.
Jejich zjištění se prezentovala v „Texturizované sklo v aplikaci architektonické fotovoltaiky“, publikované v Cleaner Engineering and Technology. Kromě Katolické univerzity Jana Pavla II v Lublinu je Kwaśnicki přidružen k polskému dodavateli fotovoltaiky ML System.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
