Güneş camı esas olarak kuvars kumu, soda külü, kireçtaşı, dolomit ve sodyum sülfat gibi temel hammaddelerden oluşan ultra şeffaf desenli camdan yapılmıştır. Sıradan mimari camlardan farklı olarak güneş camı, fotovoltaik hücrelerin dönüşüm verimliliğini artırmak için son derece yüksek ışık geçirgenliğine sahip olmalıdır. Hammaddelerdeki demir içeriğini azaltarak (genellikle 150 ppm'in altında), güneş camı güneş ışığının emilimini azaltabilir, daha fazla enerjinin cama nüfuz etmesine ve alttaki fotovoltaik bileşenlere ulaşmasına olanak tanıyabilir.
Güneş Camının Temel Bileşenleri ve Yapısı
Güneş camı yalnızca fotovoltaik bileşenler için koruyucu bir kalkan değil aynı zamanda enerji üretim verimliliğini artırmada da önemli bir unsurdur. Aşağıdakiler ana bileşenleri ve üretim sürecidir:
1. Temel Hammaddeler
Düşük demirli kuvars kumu: Bu en kritik hammaddedir. Sıradan cam, demir yabancı maddeleri içerdiğinden yeşil görünürken, güneş camı yüksek saflıkta, düşük demir içeren kum kullanır ve bu da onu neredeyse tamamen şeffaf hale getirir.
Akı ve stabilizatörler: Soda külü silika kumunun erime noktasını düşürmek için kullanılırken kireçtaşı camın kimyasal stabilitesini ve fiziksel gücünü arttırır.
2. Özel Optik Yapı
Güneş enerjisinin kullanımını en üst düzeye çıkarmak için güneş camı genellikle aşağıdaki tasarımları benimser:
Kabartma işlemi (dokulu yüzey): Spesifik yansımayı azaltan ve gelen ışığın dağılmasına neden olan, güneş pilleri üzerindeki ışığın yol uzunluğunu artıran, cam yüzeye belirli bir piramit şekilli veya dokulu desen bastırılır.
Yansıma önleyici kaplama (AR Kaplama): Cam yüzeye nanometre kalınlığında bir silikon dioksit kaplama uygulanarak ışık geçirgenliği yaklaşık %91'den %94'ün üzerine çıkarılır.
Ana Akım Teknoloji Güneş Camı Türleri
Ultra şeffaf desenli cam (esas olarak kristalin silikon hücreler için kullanılır): Bu şu anda fotovoltaik endüstrisinde en yaygın kullanılan güneş camı türüdür. Özel bir kabartma işlemiyle cam yüzeyinde belirli bir doku (dokulu veya piramit şekli gibi) oluşturulur. Bu yapı, aynasal yansımayı etkili bir şekilde azaltır ve ışığın dağınık yansımasını arttırır, böylece fotoelektrik dönüşüm verimliliğini artırır. Ayrıca temperli desenli cam son derece yüksek fiziksel dayanıma sahip olup, dağıtık fotovoltaik enerji santralleri ve yere monteli enerji santralleri için tercih edilen koruyucu malzemedir.
Ultra şeffaf float cam (esas olarak ince film hücreleri için kullanılır): Ultra şeffaf düz cam, desenli camın aksine son derece düz ve pürüzsüz bir yüzeye sahiptir. Son derece yüksek düzlüğü garanti eden üretim süreci nedeniyle, genellikle ince film güneş pilleri için bir alt tabaka olarak kullanılır.
İnce film hücrelerde, yarı iletken katmanın doğrudan cam yüzeyine yerleştirilmesi gerekir, bu nedenle cam yüzeyinin düzlüğü ve şeffaflığı konusunda neredeyse katı talepler gerektirir. Ultra şeffaf düz cam, bu hassas üretim gereksinimini mükemmel şekilde karşılar.
Güneş Camı Fotovoltaik Endüstrisinde Neden Önemlidir?
Küresel enerji geçişinin hızlanmasıyla birlikte enerjiye olan talep de güneş camı yükselmeye devam ediyor. Fotovoltaik modüllerin zorlu dış ortam koşullarında 25 yıldan fazla hizmet ömrüne sahip olmasını sağlamak için yalnızca son derece yüksek darbe direncine (dolu ve kum fırtınalarına dayanacak şekilde) değil, aynı zamanda mükemmel hava koşullarına dayanıklılığa da sahip olması gerekir.
Ayrıca, çift camlı modüllerin (çift taraflı güneş camı) yaygınlaşması teknolojik ilerlemeleri daha da artırmıştır. Bu yapı, modülün mekanik gücünü artırmakla kalmıyor, aynı zamanda arkadan yansıyan ışıktan yararlanarak elektrik üretiyor ve toplam güç üretimini önemli ölçüde artırıyor.
"Güneş camının neyden yapıldığını" anlamak, fotovoltaik enerji üretim verimliliğini anlamak için temeldir. Yüksek saflıkta hammaddelerin seçiminden gelişmiş yansıma önleyici kaplama işlemlerine kadar her teknolojik gelişme, yeşil enerjinin daha uygun fiyatlı hale getirilmesine katkıda bulunuyor.
