Bakit ang Salamin ng Solar Panel ay May Texture, Hindi Makinis
Talaan ng Nilalaman
Tingnan nang mabuti ang harap ng solar module at ang glass ay hindi ang smooth na sheet na makikita mo sa bintana. Ito ay natatakpan ng irregular na mga pits. Karamihan ng tao ay iniisip na ito ay manufacturing flaw. Isa ito sa mga mas maingat na na-engineer na surface sa buong module.
PV Materials · Module Glass · ni Jerry, Ooitech
1. Isang Dinisenyong Surface, Hindi Defect
Fig. 1: Ang front glass ng isang module sa ilalim ng reflected light. Ang naka-highlight na area ay nagpapakita ng irregular pitting na nagbibigay sa surface ng kanyang katangiang hitsura. Ang pattern ay sinadya, at ito ang nagpapalit ng salamin tungo sa light collector.
Ang structure ay may dalawang face na may magkaibang specifications. Ang outer surface, ang isa na nakikipag-ugnayan sa hangin, ay isang textured face ng irregular micron-scale pits. Ang inner surface, ang isa na nakadikit sa encapsulant, ay may regular embossed pattern. Sama-sama silang dahilan kung bakit ang module front ay mukhang bahagyang malabo sa halip na glassy, at pareho silang naroroon para sa optical na dahilan.
2. Dahilan Una: Pagputol sa Reflection Loss
Ang smooth glass ay kumikilos tulad ng partial mirror. Humigit-kumulang 8 porsyento ng sikat ng araw na dumarating sa polished surface ay direktang naire-reflect pabalik sa langit at hindi kailanman nakakarating sa cell. Sa isang module, iyon ay 8 porsyento ng enerhiya na binayaran mo para i-generate, nawala sa pinakalabas na layer bago pa mangyari ang anumang bagay.
Ang textured outer surface ay sumisira niyan. Ang micron-scale bumps ay nag-scatter sa papasok na beam kaya ang liwanag na dumarating sa mababaw na anggulo ay na-redirect sa halip na tumalbog palayo, at ang isang bahagi nito ay nabaluktot papasok sa cell sa halip na palayo dito. Ang parehong mekanismo ay nagpapahaba sa optical path sa loob ng module, na nagbibigay sa silicon ng mas maraming pagkakataon na sumipsip ng nakapasok na.
Fig. 2: Isang malapit na view ng glass surface. Sa scale na ito ang pitting ay nagiging isang siksik, regular na micro-pattern. Ang scattering at transmission ay parehong nakadepende sa geometry ng mga feature na ito, kaya ang pattern ay naka-specify sa halip na hinayaan sa pagkakataon.
3. Dahilan Ikalawa: Pagkalat ng Liwanag sa Buong Cell
Ang ikalawang trabaho ay uniformity. Kung ang liwanag ay dumarating nang hindi pantay, ang ilang rehiyon ng cell ay mas nagtatrabaho kaysa sa iba at ang module ay gumagana nang mas mababa sa kabuuan ng mga bahagi nito. Ang kombinasyon ng textured outer face at patterned inner face ay nagkakalat ng papasok na liwanag nang mas pantay sa buong cell surface, kaya ang naiilawang area ay mas ganap na nagagamit at bumubuti ang conversion efficiency.
Mas mahalaga ito kaysa sa tunog nito sa multi-cut at shingled formats, kung saan ang mga cell ay hinati sa mas maliliit na piraso. Ang hindi pantay na pag-ilaw ay nakikipag-ugnayan sa kung paano ang mga pirasong iyon ay interconnected, at ang dahilan kung bakit ang multi-cut modules ay kumikilos nang iba sa ilalim ng partial shade ay sakop sa aming analysis ng multi-cut shade resistance.
4. Dahilan Ikatlo: Liwanag na Dumarating sa Anggulo
Ang sikat ng araw ay perpendicular sa isang module para lamang sa maikling bahagi ng araw. Sa umaga, sa gabi at sa buong taglamig, ang liwanag ay dumarating sa malinaw na anggulo, at dito nagkakaiba ang embossed surface mula sa flat.
Habang lumalaki ang angle of incidence, ang transmission ng embossed glass ay tumataas kaugnay sa smooth glass sa halip na bumagsak nang matalim. Sa praktikal na termino, ang module ay nakakabawi ng performance sa mga oras ng araw at taon kung kailan ang flat surface ay mawawalan nito. Dahil ang isang module ay gumugugol ng karamihan ng buhay nito sa labas ng peak perpendicular irradiance, hindi ito marginal na epekto.
5. Paano Talaga Ginagawa ang mga Pits
Dalawang proseso ang gumagawa ng dalawang face.
| Face | Proseso | Resultang structure |
|---|---|---|
| Inner (encapsulant side) | Calendering habang lumalabas ang glass mula sa furnace: ang molten ribbon ay dumadaan sa pagitan ng mga roller, ang isa ay may precision raised pattern na pinipindot sa semi-molten surface | Regular arrays ng tinukoy na hugis, karaniwang pyramid, hexagonal frustum at quadrangular frustum patterns |
| Outer (air side) | Chemical etching para gumawa ng randomised pits, na sinusundan ng nanoscale anti-reflective coating — ang ilang anti-glare products ay bumubuo ng outer face sa pamamagitan ng calendering sa halip | Irregular micron-scale texture sa ilalim ng porous anti-reflective layer |
Ang inner pattern ay deterministic: ang roller geometry ay inililipat sa glass, kaya ang hugis at spacing ng mga pits ay itinakda ng tooling sa halip na ng pagkakataon. Ang outer surface ay sadyang random, dahil ang randomised texture ay nagkakalat nang malawak sa halip na mag-diffract sa mga tiyak na direksyon. Sa ibabaw ng outer texture na iyon ay may anti-reflective coating, karaniwang nakabase sa porous silica, na gumagamit ng kontroladong pore structure para lalong bawasan ang reflection at itaas ang transmission.
Fig. 3: Ang embossed pattern sa glass nang detalyado. Dahil ito ay inililipat mula sa patterned roller, ang geometry ay nauulit mula sheet hanggang sheet — na siyang nagpapahintulot sa isang glass specification na magsaad ng pattern sa halip na roughness.
6. Ang Parehong Trick sa Ibang Bahagi ng Module
Kapag alam mo na ang hahanapin, ang parehong design principle ay lumilitaw sa ilang lugar.
- Double-glass backsheets. Ang rear glass ng dual-glass module ay may katulad na surface treatment, para sa parehong dahilan: ang liwanag na nakakarating sa likod ng bifacial module ay dapat papasukin, hindi i-reflect.
- Flexible at folding modules. Ang portable at folding panels ay gumagamit ng pitted surface texture sa kanilang front sheet para makakuha ng katulad na scattering effect nang walang rigid glass.
- ETFE front sheets. Ang mga fluoropolymer front sheet ay ibinibigay na may matte surface na gumaganap ng parehong anti-reflective na papel sa mga lightweight module.
- Mga front-passivation film. Ang optical at passivation na mga function ay pinagsasama rin sa antas ng cell, tulad ng sa kaso ng TOPCon front-film SiNx, kung saan ang pagpili ng film ay direktang nagiging watts ng module.
7. Ano ang Dapat Suriin Kapag Nagtutukoy Ka ng Module Glass
Dahil ang optical na benepisyo ay nagmumula sa surface sa halip na sa bulk, ang glass specification na naglilista lamang ng kapal at tempering ay hindi kumpleto. Limang katangian ang nagdadala ng performance.
| Katangian | Bakit ito mahalaga |
|---|---|
| Nilalaman ng iron | Ang low-iron glass ay nagpapataas ng baseline transmission. Ang ordinaryong float glass ay sumisipsip sa visible range at nagkakaltas ng power bago pa magamit ang anumang surface treatment. |
| Panlabas na texture | Tinutukoy ang reflection at scattering behavior, at dahil dito, kung gaano karami ng incident light ang nakakarating sa cell. |
| Inner embossed pattern | Nakakaapekto sa light distribution sa buong cell at sa lamination behavior. Ang pattern geometry ay inililipat mula sa tooling, kaya ito ay reproducible at dapat tukuyin. |
| Anti-reflective coating | Nagbibigay ng huling dagdag na transmission. Ang tibay ng coating ay kasinghalaga ng paunang performance nito, dahil nahaharap ito sa panahon sa loob ng 25 taon. |
| Kalidad ng tempering | Structural sa halip na optical, ngunit ang glass na nabibigo nang mekanikal ay nadadamay ang optical performance. Tingnan ang paano malalaman kung ang semi-tempered glass cracking ay spontaneous breakage. |
Ang Ooitech ay nagbibigay ng module glass kasama ng iba pang bill of materials, kabilang ang EVA, POE at EPE encapsulant films, ribbons, sealants at frames, na nangangahulugang ang glass at encapsulant ay maaaring itugma sa halip na bilhin nang hiwalay. Ang glass specification mismo ay nakasaad sa aming solar glass product page, at ang buong bill of materials ay hinati-hati sa main materials of solar panel modules.
FAQ
Defect ba ang magaspang na surface ng solar panel glass?
Hindi. Ito ay isang dinisenyong optical structure. Ang panlabas na mukha ay isang textured surface ng irregular micron-scale pits at ang panloob na mukha ay may regular na embossed pattern. Pareho silang tinukoy upang mapataas ang dami ng liwanag na nakakarating sa cell sa halip na ma-reflect palayo.
Gaano karaming liwanag ang nire-reflect ng makinis na glass?
Ang polished glass surface ay nagre-reflect ng humigit-kumulang 8 porsiyento ng incident sunlight. Sa isang module, ang pagkawalang ito ay nangyayari sa pinakalabas na layer, bago pa makarating ang anumang liwanag sa cell, kaya napakaraming engineering effort ang inilalagay sa surface sa halip na sa bulk ng glass.
Paano ginagawa ang patterned inner surface?
Sa pamamagitan ng calendering. Habang lumalabas ang glass ribbon mula sa furnace, dumadaan ito sa pagitan ng mga roller at ang isa sa kanila ay may dalang precision raised pattern na ipinipilit sa semi-molten na surface. Ang karaniwang geometry ay pyramid, hexagonal frustum at quadrangular frustum arrays. Dahil ang pattern ay nagmumula sa roller, ito ay nauulit mula sa sheet hanggang sheet.
Ano ang ginagamit sa anti-reflective coating?
Karaniwang isang porous silica-based layer na idineposito pagkatapos ma-etch ang panlabas na surface. Ang pore structure nito ang nagpapababa ng reflection, kaya pareho ang material at pore geometry ay mahalaga. Ang tibay sa ilalim ng UV, moisture at thermal cycling ay kasinghalaga ng paunang transmission gain.
Nakakatulong ba ang texture sa taglamig at sa mababang anggulo ng araw?
Oo, at iyon ang isa sa mas matibay na argumento nito. Sa malalaking angles of incidence, ang embossed glass ay proporsyonal na mas mahusay na nagpapadala kaysa sa makinis na glass, kaya mas nakakayanan ng module ang umaga, gabi at mga buwan ng taglamig kapag bihirang dumating ang liwanag nang patayo sa surface.
Gumagamit ba ng parehong paraan ang bifacial at flexible modules?
Oo. Ang dual-glass modules ay naglalapat ng katulad na treatment sa rear glass upang ang liwanag na nakakarating sa likod ay makapasok. Ang flexible at folding modules ay gumagamit ng pitted front texture, at ang ETFE front sheets ay ibinibigay na may matte surface na nagsisilbing parehong anti-reflective na layunin nang walang matigas na glass.
Final Thoughts
Ang pitted surface ng module glass ay isang magandang paalala na sa paggawa ng module, ang pinakamurang mga pakinabang ay madalas na optical sa halip na electrical. Ang pag-reflect ng 8 porsiyento ng papasok na liwanag palayo ay walang gastos na ayusin sa yugto ng glass specification at hindi na mababawi sa anumang downstream. Kapag nagtutukoy ka ng glass, sabihin nang sabay ang iron content, ang panlabas na texture, ang panloob na pattern, ang anti-reflective coating at ang tempering grade, at itugma ang encapsulant dito sa halip na bilhin ang dalawa nang hiwalay. Kung nagse-set up ka ng bill of materials para sa isang bagong linya, ipadala sa amin ang module format at ang glass na isinasaalang-alang mo, at sasabihin namin kung ano ang dapat isama sa optical specification.
