Solarglas besteht hauptsächlich aus ultraklarem, gemustertem Glas mit Kernrohstoffen wie Quarzsand, Soda, Kalkstein, Dolomit und Natriumsulfat. Im Gegensatz zu gewöhnlichem Architekturglas muss Solarglas eine extrem hohe Lichtdurchlässigkeit aufweisen, um die Umwandlungseffizienz von Photovoltaikzellen zu verbessern. Durch die Reduzierung des Eisengehalts in den Rohstoffen (normalerweise unter 150 ppm) kann Solarglas die Absorption von Sonnenlicht verringern, sodass mehr Energie in das Glas eindringen und die darunter liegenden Photovoltaikkomponenten erreichen kann.
Kernkomponenten und Struktur von Solarglas
Solarglas ist nicht nur ein Schutzschild für Photovoltaikkomponenten, sondern auch ein Schlüsselelement zur Verbesserung der Effizienz der Stromerzeugung. Im Folgenden sind die Hauptkomponenten und der Herstellungsprozess aufgeführt:
1. Grundrohstoffe
Eisenarmer Quarzsand: Dies ist der kritischste Rohstoff. Gewöhnliches Glas erscheint grün, weil es Eisenverunreinigungen enthält Solarglas Verwendet hochreinen, eisenarmen Sand, der ihn nahezu vollständig transparent macht.
Flussmittel und Stabilisatoren: Soda wird verwendet, um den Schmelzpunkt von Quarzsand zu senken, während Kalkstein die chemische Stabilität und physikalische Festigkeit des Glases erhöht.
2. Spezielle optische Struktur
Um die Nutzung der Sonnenenergie zu maximieren, werden Solargläser in der Regel wie folgt gestaltet:
Prägebehandlung (strukturierte Oberfläche): Auf die Glasoberfläche wird ein spezielles Pyramiden- oder Strukturmuster gepresst, das die Spiegelreflexion reduziert und eine Streuung des einfallenden Lichts bewirkt, wodurch sich die Weglänge des Lichts auf den Solarzellen erhöht.
Antireflexbeschichtung (AR-Beschichtung): Auf die Glasoberfläche wird eine nanometerdicke Siliziumdioxidbeschichtung aufgebracht, die die Lichtdurchlässigkeit von ca. 91 % auf über 94 % erhöht.
Mainstream-Technologietypen von Solarglas
Ultraklares gemustertes Glas (wird hauptsächlich für kristalline Siliziumzellen verwendet): Dies ist derzeit die am weitesten verbreitete Art von Solarglas in der Photovoltaikindustrie. Durch ein spezielles Prägeverfahren wird auf der Glasoberfläche eine bestimmte Textur (z. B. eine Struktur- oder Pyramidenform) erzeugt. Diese Struktur reduziert effektiv die Spiegelreflexion und erhöht die diffuse Lichtreflexion, wodurch die Effizienz der photoelektrischen Umwandlung verbessert wird. Darüber hinaus verfügt gehärtetes Musterglas über eine extrem hohe physikalische Festigkeit und ist das bevorzugte Schutzmaterial für verteilte Photovoltaikkraftwerke und Freiflächenkraftwerke.
Ultraklares Floatglas (hauptsächlich für Dünnschichtzellen verwendet): Im Gegensatz zu gemustertem Glas hat ultraklares Floatglas eine extrem flache und glatte Oberfläche. Aufgrund seines Herstellungsverfahrens, das eine extrem hohe Ebenheit gewährleistet, wird es häufig als Substrat für Dünnschichtsolarzellen verwendet.
Bei Dünnschichtzellen muss die Halbleiterschicht direkt auf der Glasoberfläche abgeschieden werden, was nahezu hohe Anforderungen an die Ebenheit und Transparenz der Glasoberfläche stellt. Ultraklares Floatglas erfüllt diese Anforderungen an die Präzisionsfertigung perfekt.
Warum ist Solarglas in der Photovoltaikindustrie so wichtig?
Mit der Beschleunigung der globalen Energiewende steigt die Nachfrage nach Solarglas steigt weiter. Es muss nicht nur über eine extrem hohe Schlagfestigkeit (um Hagel und Sandstürmen standzuhalten) verfügen, sondern auch über eine hervorragende Witterungsbeständigkeit, damit Photovoltaikmodule in rauen Außenumgebungen eine Lebensdauer von über 25 Jahren haben.
Darüber hinaus hat die Popularisierung von Doppelglasmodulen (doppelseitiges Solarglas) den technologischen Fortschritt weiter vorangetrieben. Diese Struktur erhöht nicht nur die mechanische Festigkeit des Moduls, sondern nutzt auch reflektiertes Licht von der Rückseite zur Stromerzeugung, wodurch die Gesamtstromerzeugung erheblich gesteigert wird.
Um die Effizienz der Photovoltaik-Stromerzeugung zu verstehen, ist es von grundlegender Bedeutung, zu verstehen, woraus Solarglas besteht. Von der Auswahl hochreiner Rohstoffe bis hin zu fortschrittlichen Antireflexbeschichtungsverfahren trägt jeder technologische Fortschritt dazu bei, grüne Energie erschwinglicher zu machen.
