太陽光発電用ガラスのレビュー: 動作原理と展望
ガラスは私たちの生活のさまざまな分野で重要な役割を果たしています。 住宅や建築の設計に使用されるか、産業、軍事、国防研究、エネルギー生産、生態環境、現代の通信技術に使用されるかにかかわらず、ガラスほど広く使用できる他の材料はありません。 太陽光発電の応用に伴い、太陽光発電用ガラスの市場人気が高まっています。
1、太陽光発電ガラスの動作原理
太陽光発電ガラス は、低鉄ガラスと背面ガラスの間にフィルムを介して太陽電池をシールする、新しいハイテク建築用ガラス製品です。 太陽電池を低鉄ガラスで覆うことで、より多くの光の透過率を確保し、より多くの電力を生成します。 強化低鉄ガラスは強度が高く、より大きな風圧や昼夜の大きな温度変化に耐えることができます。
カーテンウォール、太陽光発電屋根の建築に広く使用されています。
建築用カーテンウォール、太陽光発電屋根、日よけ、太陽光発電システム等、様々な分野で幅広く使用されています。
設置は、露出フレーム、隠しフレーム、またはカーテン ウォールと組み合わせたさまざまなプロファイルを使用して実行できます。
太陽電池モジュールの商業生産に使用されている現在の電池技術は、主に結晶シリコン技術と薄膜技術です。
さまざまな用途に応じて、太陽光発電用ガラスは XNUMX つのタイプに分類できます。XNUMX つは結晶シリコン電池用のパッケージング カバー ガラス、AR コーティングされたガラス、およびウルトラ ホワイト カレンダー加工されたガラスです。 超白色フロートガラス; XNUMXつ目は薄膜太陽電池に用いられる透明導電膜ガラス（TCO）で、主にAZOコーティングが行われます。
2、光電カーテンウォールの動作原理
光電カーテンウォールの設計では、バッテリー、テンプレート、ワイヤー、変圧器などのさまざまな要素を考慮する必要があります。 各バッテリーはテンプレートを形成し、各テンプレートは小さなグリッドを形成し、ワイヤーを介して接続されます。 すべてのワイヤは PV 変圧器を形成します。 PV 変圧器は閉じたカーテンウォール部分であり、光電子機器の各セットは 230 つ以上の変圧器で構成できます。 各光電子デバイスは最初に直流を生成し、次に交流に変換されて電圧ネットワークを介して伝送されます。 次に、逆整流器は 400/50 ボルトの電圧を通常 XNUMX ヘルツの周波数の電気エネルギーに変換します。
水晶電池はワイヤを介して相互接続され、大きな表面テンプレートに接続されます。 これらの電池は硬質樹脂ガラスに埋め込まれており、ワイヤーはテンプレートの裏側またはガラスの端に接続できます。 テンプレートのコンポーネントとして、アモルファス固体は完全な平面であり、相互接続され、50 枚のガラスと透明な樹脂に埋め込まれています。 すべてのテンプレートはカーテン ウォールの建築材料として使用できます。 これらのテンプレートは比較的頑丈で、電気絶縁性が高く、二次安全基準を満たしています。 これらの措置を講じることにより、エラーが発生しても、接触可能な領域に危険な電圧が表示されることはなくなります。 オプトエレクトロニクス テンプレートには、外部環境の干渉に耐える機能があります。 オゾンや酸性雨、-90℃～XNUMX℃以下の環境でも数十年使用可能で、比較的美しい造形素材です。
3、ソーラーウィンドウ市場
ソーラーガラス技術は依然として発展を続けています。 現在、開発者は、製造業者と消費者の両方にとって、ソーラーウィンドウを費用対効果の高いものにするために依然として努力しています。 NEXT Energy Technologies や SolarGap などの新興企業は通常、自社製品を市場に投入するために政府の研究開発支援に依存しています。 カリフォルニア州フリーモントにおけるNEXT Energy Technologiesの最初の実証プロジェクトは2022年3月に発表され、カリフォルニア州エネルギー委員会から2017万ドルの資金提供を受け、SolarGapsは欧州連合から資金提供を受けた。 すべての新しいテクノロジーと同様に、すべての製品が成功できるわけではありません。 オランダの持続可能な建築技術開発会社である Physeee は、XNUMX 年にオランダの銀行にパイロット プロジェクトとして PowerWindows を導入しました。しかし、各窓は複数のスマートフォンを同時に充電するのに十分な電力しか生成できません。 他の革新的なテクノロジーを開発および販売している一方で、Physee はまだ PowerWindows を市場に投入していません。
4、 ソーラーウィンドウの未来
窓ガラスの製造は数十億ドル規模の産業であり、新しい建物の建設はソーラーガラス開発者にとって魅力的な機会を提供します。 米国国勢調査によると、米国だけで毎年約 1.8 万戸の新しい住宅が建設されています。 2020年100000月以来、カリフォルニア州のすべての新築住宅は太陽光発電の使用を義務付けられており、年間XNUMX万戸以上の新築住宅が存在する潜在市場となっている。
改修を効率的かつ経済的に行うことの方が重要かもしれません。 IPCC のデータによると、建物は主に冷暖房による温室効果ガス排出量の約 16% を占めています。 2030 年の調査では、2040 年までに建物の XNUMX 分の XNUMX が現在存在する建物になると予測されています。これは、既存の建物の改修が気候変動との戦いにおいて重要であることを意味します。 新築であろうと改修であろうと、ソーラーウィンドウはすべての電化プロセスを実現する上で重要な役割を果たす必要があります。
誰もが次のことを警戒する価値があります。
1. 現在、太陽光発電カレンダーガラスがあちこちで普及しており、生産能力の規模は急速に倍増しています。 今後 XNUMX 年間で太陽光発電の成長は XNUMX 倍になると予測されていますが、現在の大規模で反復的な建設は短期間に膨大な資源の浪費を引き起こす可能性があります。太陽光発電用ガラス
2. 非効率なパフォーマンスの重複。 標準的な問題の例です。既存の太陽光発電モジュールの静荷重が 2400pa で、レベル 800 の台風による風圧 12pa からデータが導かれています。外部環境と風向きの変化を考慮すると、次のようになります。さらに、部品メーカーは現在、静荷重を 3pa、5400pa などに増加できる製品を導入しています。 これは非常に不合理です。 初期静荷重 8400pa から、単位面積あたり 2400kg の圧力に相当します。 使用シナリオに関係なく、このタイプの標準は根なし水です。 たとえば、一般的な工業用および商業用のカラー鋼瓦屋根の風荷重は 240KN/m0.55、積雪荷重は 2KN/m0.25、動的荷重は 2KN/m0.50 です。 商業用屋根に設置された太陽光発電モジュールが平方メートルあたり 2kg の圧力に耐えた場合、実用的な意味はありますか (カラー鋼タイルはすでに崩壊しています)。 基準を見直す時期が来ている。
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