กระจกแสงอาทิตย์ โดยหลักแล้วทำจากกระจกที่มีลวดลายใสเป็นพิเศษ โดยมีวัตถุดิบหลัก ได้แก่ ทรายควอทซ์ โซดาแอช หินปูน โดโลไมต์ และโซเดียมซัลเฟต กระจกแสงอาทิตย์ต้องมีการส่องผ่านแสงที่สูงมากซึ่งแตกต่างจากกระจกสถาปัตยกรรมทั่วไป เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงเซลล์แสงอาทิตย์ ด้วยการลดปริมาณธาตุเหล็กในวัตถุดิบ (โดยปกติจะต่ำกว่า 150 ppm) กระจกแสงอาทิตย์สามารถลดการดูดกลืนแสงแดด ทำให้พลังงานทะลุผ่านกระจกได้มากขึ้นและเข้าถึงส่วนประกอบของเซลล์แสงอาทิตย์ที่อยู่เบื้องล่าง
ส่วนประกอบหลักและโครงสร้างของกระจกแสงอาทิตย์
กระจกแสงอาทิตย์ไม่ได้เป็นเพียงเกราะป้องกันสำหรับส่วนประกอบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เท่านั้น แต่ยังเป็นองค์ประกอบสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าอีกด้วย ต่อไปนี้เป็นส่วนประกอบหลักและกระบวนการผลิต:
1. วัตถุดิบพื้นฐาน
ทรายควอทซ์เหล็กต่ำ: นี่เป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุด กระจกธรรมดาจะปรากฏเป็นสีเขียวเนื่องจากมีธาตุเหล็กเจือปนอยู่ กระจกแสงอาทิตย์ ใช้ทรายที่มีธาตุเหล็กต่ำที่มีความบริสุทธิ์สูง ทำให้มีความโปร่งใสเกือบหมด
ฟลักซ์และความคงตัว: โซดาแอชใช้เพื่อลดจุดหลอมเหลวของทรายซิลิกา ในขณะที่หินปูนช่วยเพิ่มความเสถียรทางเคมีและความแข็งแรงทางกายภาพของแก้ว
2. โครงสร้างแสงพิเศษ
เพื่อเพิ่มการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด กระจกแสงอาทิตย์มักจะใช้การออกแบบดังต่อไปนี้:
การรักษาลายนูน (พื้นผิว): รูปแบบรูปทรงปิรามิดหรือพื้นผิวเฉพาะถูกกดลงบนพื้นผิวกระจก ซึ่งช่วยลดการสะท้อนของแสงและทำให้แสงที่ตกกระทบกระจาย ส่งผลให้ความยาวเส้นทางของแสงบนเซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มขึ้น
เคลือบสารป้องกันแสงสะท้อน (AR Coating): เคลือบซิลิคอนไดออกไซด์หนานาโนเมตรลงบนพื้นผิวกระจก ช่วยเพิ่มการส่งผ่านแสงจากประมาณ 91% เป็นมากกว่า 94%
ประเภทเทคโนโลยีหลักของกระจกแสงอาทิตย์
กระจกลวดลายใสเป็นพิเศษ (ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเซลล์ซิลิคอนแบบผลึก): ปัจจุบันเป็นกระจกแสงอาทิตย์ชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ด้วยกระบวนการพิมพ์ลายนูนแบบพิเศษ พื้นผิวเฉพาะ (เช่น พื้นผิวหรือรูปทรงปิรามิด) จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวกระจก โครงสร้างนี้ลดการสะท้อนแบบสเปกตรัมได้อย่างมีประสิทธิภาพและเพิ่มการสะท้อนแบบกระจายของแสง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริก นอกจากนี้ กระจกลวดลายที่มีอารมณ์มีความแข็งแรงทางกายภาพสูงมาก และเป็นวัสดุป้องกันที่ต้องการสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายและโรงไฟฟ้าแบบติดตั้งภาคพื้นดิน
กระจกโฟลตใสพิเศษ (ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเซลล์ฟิล์มบาง): กระจกโฟลตใสเป็นพิเศษต่างจากกระจกลวดลายตรงที่มีพื้นผิวเรียบและเรียบมาก เนื่องจากกระบวนการผลิตที่รับประกันความเรียบที่สูงมาก จึงมักใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง
ในเซลล์ฟิล์มบาง ชั้นเซมิคอนดักเตอร์จะต้องถูกวางลงบนพื้นผิวกระจกโดยตรง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกือบในเรื่องความเรียบและความโปร่งใสของพื้นผิวกระจก กระจกโฟลตใสพิเศษตรงตามข้อกำหนดการผลิตที่แม่นยำนี้อย่างสมบูรณ์แบบ
เหตุใดกระจกแสงอาทิตย์จึงมีความสำคัญในอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
ด้วยความเร่งของการเปลี่ยนแปลงพลังงานทั่วโลกความต้องการ กระจกแสงอาทิตย์ ยังคงเพิ่มขึ้น ไม่เพียงแต่ต้องมีความทนทานต่อแรงกระแทกที่สูงมาก (ทนต่อลูกเห็บและพายุทราย) แต่ยังทนทานต่อสภาพอากาศที่ดีเยี่ยมอีกด้วย เพื่อให้แน่ใจว่าโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มีอายุการใช้งานมากกว่า 25 ปีในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่รุนแรง
นอกจากนี้ ความนิยมของโมดูลกระจกสองชั้น (กระจกแสงอาทิตย์สองด้าน) ยังช่วยขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอีกด้วย โครงสร้างนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของโมดูลเท่านั้น แต่ยังใช้แสงสะท้อนจากด้านหลังเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งช่วยเพิ่มการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดได้อย่างมีนัยสำคัญ
การทำความเข้าใจ "กระจกแสงอาทิตย์ทำมาจากอะไร" ถือเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ตั้งแต่การเลือกวัตถุดิบที่มีความบริสุทธิ์สูงไปจนถึงกระบวนการเคลือบสารป้องกันแสงสะท้อนขั้นสูง ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทุกอย่างมีส่วนทำให้พลังงานสีเขียวมีราคาไม่แพงมากขึ้น
