太陽光発電モジュールおよび構築-統合された太陽光発電（BIPV）システムのコア材料としてのソーラーガラスは、そのパフォーマンス、太陽光発電の変換効率、気象抵抗、およびサービス寿命に大きな影響を与えます。その主な材料は、通常、ベースガラス層と機能的なコーティングまたは中間層で構成されています。これらの材料の組み合わせは、光透過率、赤外線反射率、耐衝撃性、耐久性などの主要なパフォーマンス指標のバランスをとることを目的としています。以下は、ベースガラス材料と機能的修飾材料について説明します。
1。ベースガラス材料
ソーラーガラスの塩基層は、通常、高-透過率のフロートガラスでできており、主に二酸化シリコン（SIO₂、約70％- 72％）、酸化ナトリウム（Na₂o、12％{11}} 15％）、Cao（Cao（cao）、cao、Massium（{11}} 15％）、酸化ナトリウム（- 72％）で構成されています。酸化物（MGO）および酸化アルミニウム（al₂o₃）。高純度の石英砂（99％以上のSIO₂コンテンツ）は、光透過率を決定するコア原材料です。高温融解は均一なアモルファス構造を作成し、光散乱を最小限に抑え、一般に90％を超える可視光透過率を達成します（従来の建築ガラスの場合は約85％-88％と比較）。
光学性能をさらに向上させるために、いくつかの高い-最終製品は、ultra -クリアフロートガラス（鉄の含有量が0.015％以下）を使用します。鉄の含有量が少ないと、緑色のスペクトル吸収が大幅に減少し、ほぼ無色で透明なガラスが生じます。これにより、色の再現が非常に重要な太陽光発電のカーテンウォールや天窓に特に適しています。さらに、融解プロセス中のアニーリング曲線を制御すると、ガラスの内部応力分布が最適化され、風の圧力と熱ショックに対する抵抗が改善されます（たとえば、GB/T 15763.1-2009標準に従って、90 MPa以上の表面圧縮応力を備えた標準に従って治療処理）。
ii。機能的な修正材料
ソーラーガラスの発電効率と環境適応性を高めるには、特定の機能層をその表面または構造に統合する必要があります。これらのレイヤーは、主に次の3つのカテゴリに分類されます。
1。Anti-反射コーティング（ARC）
ARCは通常、二酸化シリコン（SIO₂）-二酸化チタン（TIO₂）複合ナノフィルムで構成されています。フィルムの厚さ（約100 - 150 nm、可視光の波長の約半分）を制御することにより、破壊的な干渉効果を生み出し、ガラス表面の反射率を8％- 10％から1％{10}}の10％から10％に減らし、それにより、全体的な光トランスマイト性を増加させます。一部の製品は、ゾルゲル法を利用して、多層、段階的解体インデックスコーティングシステムを作成し、有効なスペクトル範囲をさらに広げます（380-1100 nm範囲をカバーします）。
2。赤外線反射層（低{- eまたは太陽光発電選択フィルム）
To address the temperature sensitivity of photovoltaic modules (crystalline silicon cell efficiency decreases by approximately 0.4% for every 1°C increase in temperature), some solar glass incorporates metal oxide or silver-based composite films (such as indium tin oxide (ITO), silicon nitride (Si₃N₄), or silver-nickel-chromium alloy laminates). These selectively reflect thermal radiation in the near-infrared band (700-2500nm), reducing heat buildup within the module. For example, a single silver Low-E film can achieve an infrared reflectivity exceeding 70%, while a double silver film can further increase this to 85%, while maintaining high visible light transmittance (>85%).
3.層間またはカプセル剤
太陽光発電モジュールアプリケーションでは、ソーラーガラスは、多くの場合、ポリビニル酪酸（PVB）またはエチレンビニルアセテート（EVA）の中間層でラミネートされ、「ガラス- EVA/Cell - EVA -バックシート構造」を形成します。 PVBは、優れた耐衝撃性とUV -ブロッキング特性を提供します（透過率<1%), making it suitable for architectural safety glazing. EVA, however, has become a mainstream encapsulation material due to its stronger adhesion to silicon cells (forming a three-dimensional network structure after cross-linking and curing). Its transmittance exceeds 90% and it can withstand long-term thermal cycling from -40°C to 120°C.
iii。特別なシナリオのための材料革新
With technological advancements, some new solar glass technologies are exploring perovskite quantum dot-doped glass (using a sol-gel method to uniformly disperse photosensitive materials within a glass matrix for broad-spectrum absorption) or flexible polymer-based glass (such as PET-glass composites, suitable for curved photovoltaic buildings). Furthermore, self-cleaning glass, coated with a titanium dioxide (TiO₂) photocatalytic film, decomposes organic matter and dirt under UV light. Combined with a hydrophobic coating (contact angle >100度）、ダストの接着を減らし、メンテナンスコストをさらに削減します。
要約すると、ソーラーガラスの材料設計は、材料科学、光学工学、エネルギー技術の包括的な融合です。そのコアは、太陽光発電の変換効率を最大化し、ベースグラスの高光透過率と機能層の正確な制御を通じて構造的安全性を確保することにあります。太陽光発電の統合の需要が将来増加するにつれて、審美的なデザインと高性能を組み合わせた複合材料が研究開発の優先事項になります。
