सौर ग्लास, फोटोवोल्टिक पावर जेनरेशन के साथ प्रकाश संचारण का संयोजन करने वाली एक उपन्यास सामग्री, - एकीकृत फोटोवोल्टिक (BIPV), सौर सेल एनकैप्सुलेशन, और ऊर्जा - कुशल इमारतों के निर्माण में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मूल्य है। इसका मुख्य कार्य बिजली में परिवर्तित करते समय या ऊर्जा हस्तांतरण दक्षता का अनुकूलन करते समय सौर विकिरण को कुशलता से अवशोषित या प्रसारित करना है। यह लेख व्यवस्थित रूप से सौर ग्लास के लिए मुख्य तैयारी विधियों, प्रमुख तकनीकी मापदंडों और प्रदर्शन अनुकूलन रणनीतियों की व्याख्या करता है।
I. सौर ग्लास की वर्गीकरण और बुनियादी आवश्यकताएं
सौर ग्लास को इसके कार्य के आधार पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
1.Photovoltaic glass: Serves as the encapsulation substrate for solar cells and requires high light transmittance (typically >90%) और मौसम प्रतिरोध।
2. फोटोथर्मल रूपांतरण ग्लास: एक कोटिंग के माध्यम से सौर विकिरण को अवशोषित करता है और इसे गर्मी में परिवर्तित करता है, एक चयनात्मक सतह अवशोषण कोटिंग की कुंजी है।
3। पारदर्शी प्रवाहकीय ग्लास: पारदर्शी प्रवाहकीय ऑक्साइड (जैसे कि ITO और FTO) को शामिल करता है और इसे पतली - फिल्म सौर कोशिकाओं के लिए इलेक्ट्रोड परत के रूप में उपयोग किया जाता है।
बुनियादी प्रदर्शन आवश्यकताओं में शामिल हैं: ऑप्टिकल ट्रांसमिशन (दृश्यमान प्रकाश), अवरक्त परावर्तकता (गर्मी हानि को कम करना), यांत्रिक शक्ति (हवा के दबाव और प्रभाव के लिए प्रतिरोध), और रासायनिक स्थिरता (यूवी उम्र बढ़ने के लिए प्रतिरोध)।
Ii। मुख्यधारा के उत्पादन के तरीके और प्रक्रिया प्रवाह
1। फ्लोट ग्लास प्रक्रिया में सुधार
पारंपरिक फ्लोट ग्लास उत्पादन में एक गिलास बनाने के लिए टिन स्नान में पिघले हुए कांच को समतल करना शामिल है। सौर ग्लास, इस आधार पर, उच्च शुद्धता और सतह की समतल आवश्यकताओं का सामना करता है। प्रमुख सुधारों में शामिल हैं:
• कम - आयरन फॉर्मुलेशन: आयरन ऑक्साइड सामग्री को कम करना 0.01% से नीचे (पारंपरिक ग्लास के लिए 0.1% से 0.3% की तुलना में) काफी हल्का प्रसारण में सुधार करता है;
• - लाइन कोटिंग में: एंटी - प्रतिबिंब कोटिंग्स या परतों को रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) या सोल - जेल विधियों के माध्यम से फ्लोट एनीलिंग लेहर में जमा किया जाता है। उदाहरण के लिए, Sio₂ - tio₂ बहुपरतकर्ता दृश्यमान प्रकाश संप्रेषण को 95%से अधिक तक बढ़ा सकते हैं।
2। ऑफ़लाइन वैक्यूम कोटिंग तकनीक
उच्च - प्रदर्शन फोटोवोल्टिक ग्लास के लिए, ऑफ़लाइन मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग या इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण कोटिंग मुख्यधारा की पसंद है:
• मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग: एक ग्लास सब्सट्रेट पर सिलिकॉन नाइट्राइड (सिन) या इंडियम टिन ऑक्साइड (आईटीओ) पतली फिल्मों को जमा करता है। Sinₓ फिल्म दोनों एंटी - प्रतिबिंब प्रदान करती है (इसका अपवर्तक सूचकांक 1.9 और 2.1 के बीच समायोजित किया जा सकता है) और पास होने की सुरक्षा।
• मल्टीलेयर डिज़ाइन: उच्च - अपवर्तक - सूचकांक सामग्री (जैसे tio₂) और निम्न - अपवर्तक - सूचकांक सामग्री (जैसे कि sio₂), पूर्ण -} spectrrum प्रसारण के बारी -बारी से बारी -बारी से बारी -बारी से उदाहरण के लिए, डबल - चांदी कम - ई ग्लास 80% से अधिक अवरक्त विकिरण को प्रतिबिंबित कर सकता है।
3। सोल - जेल विधि और समाधान कोटिंग
कम - लागत समाधान अक्सर सोल का उपयोग करते हैं - जेल प्रक्रिया को नैनोस्केल कार्यात्मक कोटिंग्स तैयार करने के लिए:
• Tio₂ Photocatalytic कोटिंग्स: टाइटेनियम डाइऑक्साइड (Tio₂) फोटोकैटलिटिक कोटिंग्स को एक समान सोल बनाने के लिए टाइटेनियम अल्कोक्साइड को हाइड्रोलाइजिंग द्वारा गठित किया जाता है। यह सोल तब डुबकी है - लेपित या स्पिन - लेपित, गर्मी उपचार के बाद, स्व -- कांच को साफ करने के लिए और कांच के लिए यूवी फ़िल्टरिंग गुण प्रदान करने के लिए।
• क्वांटम डोपिंग: सीडीएसई या पीबीएस क्वांटम डॉट्स को निकट - इन्फ्रारेड क्षेत्र के लिए वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया का विस्तार करने के लिए जेल मैट्रिक्स में पेश किया जाता है, जिससे वे टेंडेम सौर कोशिकाओं के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।
Iii। प्रमुख प्रदर्शन अनुकूलन प्रौद्योगिकियां
1। एंटी - प्रतिबिंब और एंटी - प्रतिबिंब डिजाइन
सैद्धांतिक गणना (जैसे, फ्रेस्नेल समीकरण) के माध्यम से, हवा के अपवर्तक सूचकांक ग्रेडिएंट्स (n=1.0), कोटिंग (n) 1.3–1.5), और ग्लास (n) 1.5) का मिलान किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक डबल - लेयर Mgf₂ - Sio₂ कोटिंग प्रतिबिंब हानि को 4% से नीचे 1% से कम कर सकता है।
2। एंटी - पीआईडी (संभावित प्रेरित गिरावट) उपचार
क्रिस्टलीय सिलिकॉन फोटोवोल्टिक मॉड्यूल में पीआईडी मुद्दे को संबोधित करने के लिए, लंबे समय तक - टर्म मॉड्यूल पावर गिरावट को एक क्षार धातु आयन बैरियर लेयर (जैसे कि एक अलोएक्स डिफ्यूजन बैरियर) को सोडा {{2} {3) का उपयोग करके 1% से कम को नियंत्रित किया जा सकता है।
3। लचीली और घुमावदार सतह बनाने वाली तकनीक
घुमावदार वास्तुशिल्प सतहों को समायोजित करने के लिए, लचीली बहुलक समग्र प्रक्रियाएं (जैसे कि पीईटी/ईटीएफई सब्सट्रेट अल्ट्रा - पतली कांच के लिए बंधे हुए) या गर्म झुकने का उपयोग 500 मिमी से कम के त्रिज्या के साथ घुमावदार फोटोवोल्टिक ग्लास का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। तनाव दरार को रोकने के लिए इसके लिए नियंत्रित एनीलिंग की आवश्यकता होती है।
Iv। आवेदन की संभावनाएं और चुनौतियां
सौर ग्लास का औद्योगिकीकरण अभी भी लागत नियंत्रण (जैसे, मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग उपकरणों में उच्च निवेश) सहित चुनौतियों का सामना करता है, बड़े पैमाने पर एक समान कोटिंग प्राप्त करता है (बड़ी कांच की सतहों के लिए ± 2nm से कम की फिल्म मोटाई विचलन), और रीसाइक्लिंग प्रौद्योगिकियों (भारी धातु कोटिंग के डिटॉक्सिफिकेशन सहित)। भविष्य के विकास के निर्देशों में शामिल हैं:
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Perovskite के लिए विशिष्ट ग्लास - सिलिकॉन टेंडेम कोशिकाएं: पेरोवकाइट अवशोषक परत के पूरक के लिए उच्च यूवी संप्रेषण के साथ विशेष ग्लास विकसित करना;
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इंटेलिजेंट डिमिंग इंटीग्रेशन: डायनेमिक शेडिंग और सिनर्जिस्टिक पावर जेनरेशन को प्राप्त करने के लिए एक इलेक्ट्रोक्रोमिक लेयर (जैसे WO₃) को शामिल करना;
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शून्य - कार्बन निर्माण: जीवनचक्र कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए हरे रंग के हाइड्रोजन में कमी प्रौद्योगिकी के साथ पारंपरिक प्राकृतिक गैस एनीलिंग की जगह।
निष्कर्ष
सोलर ग्लास मैन्युफैक्चरिंग टेक्नोलॉजी सामग्री विज्ञान, ऑप्टिकल इंजीनियरिंग और ऊर्जा प्रौद्योगिकी में अभिनव दृष्टिकोणों को एकीकृत करती है। इसका बेहतर प्रदर्शन सीधे फोटोवोल्टिक बिल्डिंग इंटीग्रेशन और डिस्ट्रीब्यूटेड एनर्जी सिस्टम को व्यापक रूप से अपनाने को बढ़ावा देता है। सामग्री प्रणालियों और विनिर्माण प्रक्रियाओं के निरंतर अनुकूलन के माध्यम से, सौर ग्लास में वैश्विक कार्बन तटस्थता लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए प्रमुख सहायक सामग्री में से एक बनने की क्षमता है।
