광 전력 생성과 광 전력 생성을 결합한 새로운 재료 인 태양 유리는 건물 - 통합 광전지 (BIPV), 태양 전지 캡슐화 및 에너지 - 효율적인 빌딩에서 상당한 적용 값을 갖습니다. 핵심 기능은 태양 복사를 효율적으로 흡수하거나 전송하면서 전기로 변환하거나 에너지 전달 효율을 최적화하는 것입니다. 이 기사는 태양 글래스의 주요 준비 방법, 주요 기술 매개 변수 및 성능 최적화 전략을 체계적으로 설명합니다.
I. 태양 유리의 분류 및 기본 요구 사항
태양 유리는 기능에 따라 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1.Photovoltaic glass: Serves as the encapsulation substrate for solar cells and requires high light transmittance (typically >90%) 및 날씨 저항.
2. 정열 전환 유리 : 코팅을 통해 태양 복사를 흡수하고 선택적 표면 흡수 코팅이 중요합니다.
3. 투명 전도성 유리 : 투명 전도성 산화물 (예 : ITO 및 FTO)을 포함시키고 얇은 - 필름 태양 전지의 전극 층으로 사용됩니다.
기본 성능 요구 사항에는 광학 투과율 (가시 광선), 적외선 반사율 (열 손실 감소), 기계적 강도 (풍압 및 충격에 대한 저항) 및 화학적 안정성 (UV 노화에 대한 저항)이 포함됩니다.
II. 주류 생산 방법 및 프로세스 흐름
1. 플로트 유리 공정 개선
전통적인 플로트 유리 생산은 주석 욕조에서 용융 유리를 평평하게하여 유리를 형성합니다. 이에 따라 태양 유리는 더 높은 순도와 표면 평탄도 요구 사항에 직면 해 있습니다. 주요 개선 사항에는 다음이 포함됩니다.
• 낮은 - 철 제제 : 산화철 함량을 0.01% 미만으로 감소시키는 것은 (기존 유리의 경우 0.1% 내지 0.3%에 비해) 광 투과율을 크게 향상시킵니다.
• - 라인 코팅에서 : anti - 반사 코팅 또는 층은 화학 증기 증착 (CVD) 또는 sol - 겔 방법을 통해 플로트 어닐링 LEHR에 증착됩니다. 예를 들어, sio₂ - tio₂ 다층은 가시 광선 투과율을 95%이상으로 증가시킬 수 있습니다.
2. 오프라인 진공 코팅 기술
높은 - 성능 광전자 유리, 오프라인 Magnetron 스퍼터링 또는 전자 빔 증발 코팅은 주류 선택입니다.
• Magnetron Sputtering : 유리 기판에 실리콘 질화물 (SINT) 또는 인듐 주석 산화물 (ITO) 박막을 침전시킵니다. SINi 필름은 anti - 반사 (굴절률이 1.9와 2.1 사이에서 조정될 수 있음)와 패시베이션 보호를 제공합니다.
• 다층 설계 : 높은 - 굴절률 - 인덱스 재료 (예 : tio) 및 낮은 - 굴절 - 인덱스 재료 (예 : full- 스펙트럼 전송 효율성의 증착을 번갈아 가면서 최적화됩니다. 예를 들어, Double - Silver Low - e 유리는 적외선의 80% 이상을 반영 할 수 있습니다.
3. sol - 겔 방법 및 용액 코팅
낮은 - 비용 솔루션은 종종 SOL - 겔 공정을 사용하여 나노 스케일 기능 코팅을 준비합니다.
• TIO₂ 광촉매 코팅 : 티타늄 광촉매 코팅은 티타늄 알 옥사이드를 가수 분해하여 균일 한 졸을 형성함으로써 형성됩니다. 이 졸은 - 코팅 또는 스핀 - 코팅 된 다음 열처리가이어서 자체 - 세정 및 유리에 대한 UV 필터링 특성을 부여합니다.
• 양자 도핑 : CDSE 또는 PBS 또는 PBS Quantum 도트는 겔 매트릭스에 도입되어 - 적외선 영역에 대한 스펙트럼 반응을 연장하여 탠덤 태양 전지에 적합합니다.
III. 주요 성능 최적화 기술
1. anti - 반사 및 anti - 반사 설계
이론적 계산 (예 : 프레스 실 방정식)을 통해 공기의 굴절률 구배 (n {= 1.0), 코팅 (n ≈ 1.3–1.5) 및 유리 (n ≈ 1.5)가 일치합니다. 예를 들어, 이중 - 층 mgf₂ - sio₂ 코팅은 반사 손실을 4%에서 1% 미만으로 줄일 수 있습니다.
2. anti - PID (잠재적 유도 분해) 처리
결정질 실리콘 광전자 모듈에서 PID 문제를 해결하기 위해, Long - 용어 모듈 전력 분해는 알칼리 금속 이온 장벽 층 (예 : Alloos 확산 장벽)을 소다 - 라임 유리에 추가하거나 소드리언 ({3})을 사용하여 1% 미만으로 제어 할 수 있습니다 ({3}}}}. 유리).
3. 유연하고 곡선 표면 형성 기술
곡선 건축 표면을 수용하기 위해, 유연한 중합체 복합 공정 (예 : Ultra - 얇은 유리에 결합 된 PET/ETFE 기판) 또는 핫 굽힘은 500mm 미만의 반경을 가진 곡선 광전자 유리를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 위해서는 스트레스 균열을 방지하기 위해 통제 된 어닐링이 필요합니다.
IV. 응용 프로그램 전망 및 도전
태양 유리의 산업화는 여전히 비용 관리 (예 : 마그네트론 스퍼터링 장비에 대한 높은 투자), 대규모로 균일 한 코팅 (큰 유리 표면의 ± 2nm 미만의 필름 두께 편차) 및 재활용 기술 (중금속 코팅의 해독 포함)을 포함한 도전에 직면 해 있습니다. 향후 개발 방향에는 다음이 포함됩니다.
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페 로브 스카이 트에 대한 특정 유리 - 실리콘 탠덤 세포 : 페 로브 스카이 트 흡수기 층을 보완하기 위해 높은 UV 투과율로 특수 유리 개발;
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지능형 디밍 통합 : 동적 음영 및 시너지 전력 생성을 달성하기 위해 전기 혈압 층 (예 : WO₃)을 통합합니다.
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제로 - 탄소 제조 : 전통적인 천연 가스 어닐링을 녹색 수소 감소 기술로 대체하여 수명주기 탄소 배출을 줄입니다.
결론
Solar Glass Manufacturing Technology는 재료 과학, 광학 공학 및 에너지 기술의 혁신적인 접근 방식을 통합합니다. 개선 된 성능은 태양 광 건물 통합 및 분산 에너지 시스템의 광범위한 채택을 직접 촉진합니다. 재료 시스템 및 제조 공정의 지속적인 최적화를 통해 Solar Glass는 글로벌 탄소 중립 목표 달성을위한 주요 지원 재료 중 하나가 될 가능성이 있습니다.
