تحت راهنمایی اهداف جهانی «کربن دوگانه»، انرژی فتوولتائیک به عنوان یکی از ستونهای مهم انرژیهای تجدیدپذیر، وارد دوره طلایی گسترش در مقیاس بزرگ شده است. شیشه فتوولتائیک به عنوان ماده بستهبندی اصلی ماژولهای فتوولتائیک، به طور مستقیم بر بازده تولید برق، عمر مفید و قابلیت اطمینان ماژولها تأثیر میگذارد و یکی از پیوندهای کلیدی ضروری در زنجیره صنعت فتوولتائیک محسوب میشود. با مزایای کلیدی خود از جمله نفوذپذیری بالا از نور، استحکام بالا و مقاومت قوی در برابر شرایط آب و هوایی، این شیشه محافظت جامعی را برای سلولهای فتوولتائیک فراهم میکند و کارایی جذب نور را به حداکثر میرساند و به یکی از پشتیبانهای مهم کاهش هزینه و افزایش بازده در صنعت فتوولتائیک تبدیل میشود.
رقابتپذیری هستهای شیشه فتوولتائیک از عملکرد نوری بسیار عالی و خواص فیزیکی پایدار آن نشأت میگیرد که این ویژگیها بهطور نزدیکی با فرآیند تولید دقیق و سختگیرانهٔ آن مرتبط است. در طول فرآیند تولید، مواد اولیهای مانند شن کوارتز با درجه خلوص بالا، سودا اش (سodium carbonate) و سایر مواد اولیه باید انتخاب شوند و میزان ناخالصیهایی مانند آهن و تیتانیوم باید بهدقت کنترل گردد (محتوای آهن معمولاً کمتر از ۰٫۰۱۵٪ است). پس از ذوب در دمای بالا، مایع شیشهای بسیار شفافی تشکیل میشود. بر اساس انواع مختلف کاربرد در سناریوهای مختلف، شیشه خورشیدی با طرح برجسته (که برای صفحات جلو و عقب ماژولها استفاده میشود) از طریق فرآیند قالبگیری غلتکی تولید میشود، یا شیشه شناور فوقسفید خورشیدی (که برای ماژولهای پرداختشده یا کاربردهای ساختمانهای مجتمع فتوولتائیک (BIPV) به کار میرود) از طریق فرآیند شناورسازی تولید میشود. در این میان، بافت مات ویژه روی سطح شیشه خورشیدی با طرح برجسته عامل کلیدی محسوب میشود که میتواند اتلاف انعکاس نور خورشید را بهطور مؤثری کاهش داده، شکست و پراکندگی نور درون شیشه را افزایش دهد؛ بدین ترتیب، نسبت عبور نور مرئی به بیش از ۹۱٫۵٪ میرسد و نسبت عبور شیشههای پوششدار پرداختشده حتی از ۹۴٪ نیز فراتر میرود که این امر بهطور مستقیم باعث افزایش ۲ تا ۳ درصدی بازده تولید انرژی ماژول میشود. محصولات حتی از ۹۴٪ نیز فراتر میرود که این امر بهطور مستقیم باعث افزایش ۲ تا ۳ درصدی بازده تولید انرژی ماژول میشود.
سناریوهای کاربردی شیشه فتوولتائیک عمدتاً متمرکز بر بستهبندی ماژول فتوولتائیک هستند و همزمان به حوزههای متصل به ساختمان مانند فتوولتائیک یکپارچه با ساختمان (BIPV) نیز گسترش مییابند. در ماژولهای فتوولتائیک معمولی، شیشه فتوولتائیک به دو بخش صفحه جلویی و صفحه پشتی تقسیم میشود: شیشه صفحه جلویی مستقیماً در معرض محیط خارجی سخت قرار میگیرد و باید دارای خواص مقاوم در برابر ضربه، مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش، مقاومت در برابر تغییرات دمایی بالا و پایین و سایر ویژگیها باشد تا سلولهای داخلی باتری را از خوردگی محافظت کند؛ شیشه صفحه پشتی عمدتاً بر روی نگهداری و عایقبندی تمرکز دارد. برخی از ماژولهای دو شیشهای از دو قطعه شیشه فتوولتائیک به عنوان صفحه جلویی و پشتی استفاده میکنند که این امر عمر سرویس ماژول را به بیش از 25 سال افزایش میدهد. در حوزه BIPV، شیشه فتوولتائیک میتواند با دیوارهای پردهای ساختمان، سقفهای روشن، پوششهای ضد آفتاب و غیره ترکیب شود تا عملکرد دوگانه «تولید برق + مصالح ساختمانی» را محقق کند. این شیشه نه تنها نیازهای دکوراسیون ساختمان و صرفهجویی در انرژی را برآورده میکند، بلکه برق پاکی را نیز برای ساختمان فراهم میکند و به بخش مهمی از ساختمانهای سبز مدرن تبدیل میشود.
در حال حاضر، صنعت شیشه فتوولتائیک در حال ارتقا به سمت نازکتر شدن، عملکردیشدن و سبز شدن است. برای تطبیق با فناوریهای باتری کارآمد بالا مانند TOPCon و HJT، نرخ نفوذ شیشه فتوولتائیک فوق نازک به ضخامت 2.0 میلیمتر و کمتر به طور مداوم در حال افزایش است که بهطور مؤثری وزن و هزینه ماژولها را کاهش میدهد؛ توسعه و کاربرد شیشه فتوولتائیک عملکردی مانند پوشش ضد انعکاس، خودتمیزشونده و ضد PID (تخریب ناشی از پتانسیل القایی) نیز بازده تولید برق و راحتی بهرهبرداری و نگهداری را بهبود میبخشد. در همین حال، صنعت در حال ترویج فعال تولید کمکربن است و از طریق فناوریهایی مانند کورههای ذوب کاملاً الکتریکی، بازیابی گرمای هدر رفته و تولید برق از سقفهای فتوولتائیک، ردپای کربن محصولات را کاهش میدهد تا به الزامات سیاستهای زیستمحیطی بینالمللی مانند CBAM اتحادیه اروپا پاسخ دهد. در آینده، با پیشرفت مداوم فناوری فتوولتائیک، شیشه فتوولتائیک با عملکرد بهتر و هزینه کمتر به تسریع انتقال انرژی جهانی کمک خواهد کرد.
EN
