Sous l'impulsion des objectifs mondiaux de « double carbone », l'énergie photovoltaïque, pilier clé des énergies renouvelables, entre dans une période dorée d'expansion à grande échelle. En tant que matériau d'emballage essentiel pour les modules photovoltaïques, le verre photovoltaïque détermine directement l'efficacité de production d'électricité, la durée de vie et la fiabilité des modules ; il constitue donc un maillon incontournable de la chaîne industrielle photovoltaïque. Grâce à ses avantages clés que sont sa haute transmission lumineuse, sa grande résistance mécanique et son excellente tenue aux intempéries, il assure une protection complète des cellules photovoltaïques et maximise l'efficacité de captation de la lumière, devenant ainsi un soutien majeur à la réduction des coûts et à l'amélioration de l'efficacité dans le secteur photovoltaïque.
La compétitivité fondamentale du verre photovoltaïque découle de ses performances optiques exceptionnelles et de ses propriétés physiques stables, étroitement liées à son procédé de fabrication rigoureux. Au cours de la production, il est nécessaire de sélectionner des matières premières telles que du sable de quartz à haute pureté et de la soude, tout en contrôlant strictement la teneur en impuretés comme le fer et le titane (la teneur en fer est généralement inférieure à 0,015 %). Après fusion à haute température, un liquide de verre hautement transparent est obtenu. Selon les différentes application dans les scénarios, le verre photovoltaïque gaufré (utilisé pour les feuilles avant et arrière des modules) est produit par un procédé de calandrage, ou bien le verre flotté ultra-blanc photovoltaïque (utilisé pour les modules haut de gamme ou dans les scénarios BIPV) est produit par un procédé flotté. Parmi ceux-ci, la texture mate spéciale présente à la surface du verre photovoltaïque gaufré constitue l’élément clé : elle permet de réduire efficacement les pertes par réflexion de la lumière solaire et d’augmenter la réfraction et la diffusion de la lumière à l’intérieur du verre, de sorte que la transmittance de la lumière visible puisse atteindre plus de 91,5 %, et la transmittance du verre haut de gamme avec revêtement produits dépasse même 94 %, augmentant ainsi directement le rendement de production d’énergie du module de 2 à 3 %.
Les scénarios d'application du verre photovoltaïque sont fortement concentrés sur l'emballage des modules photovoltaïques, tout en s'étendant à des domaines transversaux tels que le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV). Dans les modules photovoltaïques classiques, le verre photovoltaïque se divise en feuille avant et feuille arrière : la feuille avant supporte directement l'environnement extérieur difficile et doit présenter une résistance aux chocs, aux ultraviolets, ainsi qu'aux cycles alternés de hautes et basses températures, afin de protéger les cellules solaires internes contre l'érosion ; la feuille arrière assure principalement un rôle de soutien et d'isolation. Certains modules en double vitrage utilisent deux panneaux de verre photovoltaïque comme feuilles avant et arrière, ce qui augmente considérablement la durée de vie du module à plus de 25 ans. Dans le domaine du BIPV, le verre photovoltaïque peut être combiné avec les murs-rideaux des bâtiments, les toits de lumière, les brise-soleil, etc., permettant ainsi de remplir une double fonction « production d'électricité + matériau de construction ». Il répond non seulement aux besoins de décoration architecturale et d'économie d'énergie, mais fournit également de l'électricité propre aux bâtiments, devenant ainsi une composante essentielle des bâtiments verts modernes.
Actuellement, l'industrie du verre photovoltaïque évolue vers l'amincissement, la fonctionnalisation et la verteisation. Pour s'adapter à des technologies de cellules haute efficacité telles que TOPCon et HJT, le taux de pénétration du verre photovoltaïque ultra-fin de 2,0 mm et moins continue d'augmenter, réduisant ainsi efficacement le poids et le coût des modules ; la recherche et l'application de verres photovoltaïques fonctionnels, tels que les revêtements antireflets, l'autonettoyage et la résistance au PID (dégradation induite par potentiel), améliorent davantage l'efficacité de production d'électricité ainsi que la facilité d'exploitation et de maintenance. Parallèlement, le secteur promeut activement une production bas carbone, réduisant l'empreinte carbone des produits grâce à des technologies telles que les fours de fusion entièrement électriques, la récupération de chaleur perdue et la production d'électricité par toitures photovoltaïques, afin de répondre aux exigences des politiques environnementales internationales telles que le système CBAM de l'Union européenne. À l'avenir, avec les progrès continus de la technologie photovoltaïque, le verre photovoltaïque contribuera à accélérer la transition énergétique mondiale grâce à de meilleures performances et à un coût plus faible.
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