சூரிய தகடுகள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் கண்ணாடி வகைகள்

சூரிய மின் தகடுகள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் கண்ணாடிகளின் வகைகள்

உலகம் கரியமில வாயு வெளியேற்றத்தையும் புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதையும் குறைக்க முற்படுவதால், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் வளர்ச்சி தொடர்ந்து வேகமெடுத்து வருகிறது. மிக வேகமாக வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்று சூரியத் தகடுகள் (ஒளிமின்னழுத்தவியல்/PV) ஆகும், ஏனெனில் அவற்றால் சூரிய ஒளியை நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்ற முடியும். கூரைகள் அல்லது திறந்தவெளிகளில் பொருத்தப்படும் செவ்வக வடிவத் தகடுகளான சூரியத் தகடுகளின் எளிமையான செயல்பாட்டிற்குப் பின்னால், பெரும்பாலும் கவனிக்கப்படாத ஒரு முக்கியப் பொருளான கண்ணாடியின் பங்கு உள்ளது.

கண்ணாடி என்பது சூரியத் தகடுகளுக்கான ஒரு 'மேலுறை' மட்டுமல்ல. அது, சூரிய மின்கலங்களை எவ்வளவு ஒளி சென்றடைகிறது, கடுமையான வானிலையைத் தகடுகள் எவ்வளவு தூரம் தாங்கும், மற்றும் தொகுதிகள் எவ்வளவு காலம் நிலையாகச் செயல்பட முடியும் என்பதைத் தீர்மானிக்கும் ஒரு பாதுகாப்பு மற்றும் ஒளியியல் கூறு ஆகும். இந்தக் கட்டுரை, சூரியத் தகடு உற்பத்தியில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கண்ணாடிகளின் வகைகள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மேம்பாட்டிற்கு அவற்றின் முக்கியத்துவம் குறித்து விவாதிக்கிறது.

சூரிய மின் தகடுகளில் கண்ணாடி ஏன் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது?

சூரிய மின் தகடுகள் முதன்மையாக 20–30 ஆண்டுகளுக்கு சுற்றுச்சூழலுக்கு வெளிப்படுகின்றன. எனவே, அதன் மேற்பரப்புப் பூச்சு பல முக்கியத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்:

1. அதிக ஒளி ஊடுருவல்: கண்ணாடியானது, சூரிய மின்கலங்களுக்கு முடிந்தவரை அதிக ஒளியை, குறிப்பாக மின்சாரம் உற்பத்தி செய்வதற்குப் பயனுள்ள நிறமாலை வரம்பில், கடத்த வேண்டும்.
2. இயந்திர வலிமை: பலத்த காற்று, கனமழை, பனிச்சுமை (சில நாடுகளில்) மற்றும் ஆலங்கட்டி மழை போன்ற தாக்கங்களைத் தாங்கும் திறன் கொண்டது.
3. வானிலை மற்றும் இரசாயன எதிர்ப்புத்தன்மை: ஈரப்பதம், உப்பு (கடலோரப் பகுதிகள்), மாசுபாடு, வெப்பநிலை மாற்றங்கள் மற்றும் புற ஊதாக் கதிர்வீச்சு ஆகியவற்றை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது.
4. நீண்ட கால நிலைத்தன்மை: எளிதில் மஞ்சள் நிறமாக மாறாது, நுண் விரிசல்கள் ஏற்படாது, அல்லது ஒளியியல் செயல்திறனில் குறைவு ஏற்படாது.
5. பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை: கண்ணாடி உடைந்தால், அபாயகரமான கூர்மையான துண்டுகள் சிதறாமலும், தொகுதி முழுமையாக சேதமடையாமலும் இருப்பது உறுதி செய்யப்படுகிறது.

இந்த செயல்பாடுகளுடன், கண்ணாடியின் தேர்வும் தரமும் சூரிய மின்னாக்கிகளின் செயல்திறன், சேவை ஆயுள் மற்றும் பராமரிப்புச் செலவுகளைப் பாதிக்கும் காரணிகளாக அமைகின்றன.

1. பதப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடி (கடினப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடி)

சூரிய மின் தகடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் கண்ணாடிகளில் மிகவும் பொதுவானது பதப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடி ஆகும். இந்த வகை கண்ணாடியானது, கண்ணாடியை அதிக வெப்பநிலைக்குச் சூடாக்கி, பின்னர் வேகமாக குளிர்விப்பதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு குளிர்விப்பதால், அதன் வலிமையை அதிகரிக்கும் உள்ளக அழுத்தங்கள் உருவாகின்றன.

பதப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடியின் நன்மைகள்:
– சாதாரண கண்ணாடியை விட வலிமையானது (பொதுவாகப் பல மடங்கு வலிமையானது).
– அதிகப் பாதுகாப்பானது: பதப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடி உடையும்போது, ​​அது சிறு துண்டுகளாகச் சிதறுவதால் காயம் ஏற்படும் அபாயம் குறைகிறது.
– வெப்பநிலை மாற்றங்களைத் தாங்கும்: பகலில் வெப்பத்தையும் இரவில் குளிரையும் எதிர்கொள்ளும் பேனல்களுக்கு ஏற்றது.

வழக்கமான PV தொகுதிகளில், சூரிய மின்கலங்களைப் பாதுகாப்பதற்காக முன்புற அடுக்காகவும், ஒரு மூடும் அடுக்காகவும் (எ.கா., EVA) பதப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடி பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பல பயன்பாடுகளுக்குப் பொதுவான நிலையான தடிமன் சுமார் 3,2 மி.மீ ஆகும், இருப்பினும் இது வடிவமைப்பைப் பொறுத்து மாறுபடலாம்.

2. குறைந்த இரும்புச்சத்து கண்ணாடி (குறைந்த இரும்புச்சத்து கொண்ட கண்ணாடி)

ஒளியியல் செயல்திறனை மேம்படுத்த, பல உற்பத்தியாளர்கள் குறைந்த இரும்புச்சத்து கொண்ட கண்ணாடியைப் பயன்படுத்துகின்றனர். சாதாரண கண்ணாடியில் சிறிதளவு இரும்புச்சத்து உள்ளது, இது ஒரு பச்சை நிறச் சாயலை அளித்து, ஒளி ஊடுருவலைச் சற்றுக் குறைக்கும். குறைந்த இரும்புச்சத்து கொண்ட கண்ணாடியில், இரும்பின் அளவு குறைக்கப்படுவதால், அது தெளிவான தோற்றத்தை அளிக்கிறது.

சூரிய மின் தகடுகளில் குறைந்த இரும்புச்சத்து கொண்ட கண்ணாடியின் நன்மைகள்:
– அதிக ஒளி ஊடுருவல் இருப்பதால், இது மாட்யூல் வெளியீட்டுத் திறனை நேரடியாக அதிகரிக்க முடியும்.
– குறைந்த ஒளி நிலைகளில் (காலை/மாலை அல்லது மேகமூட்டமான வானிலை) செயல்திறனுக்கு சிறந்தது, ஏனெனில் கடத்தப்படும் ஒளியின் ஒவ்வொரு சதவீதமும் முக்கியமானது.

குறைந்த இரும்புச்சத்து கொண்ட கண்ணாடி பெரும்பாலும் பதப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடி செயல்முறையுடன் இணைக்கப்படுகிறது. எனவே, மாட்யூல் விவரக்குறிப்புகளில் "குறைந்த இரும்புச்சத்து பதப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடி" என்ற சொல்லை நாம் அடிக்கடி காண்கிறோம்.

3. ஒளி எதிரொளிப்புத் தடுப்பு/AR பூச்சு கொண்ட கண்ணாடி

இரும்புச்சத்தைத் தவிர, உள்வரும் ஒளியைக் குறைக்கும் ஒரு முக்கிய காரணி கண்ணாடி மேற்பரப்பில் ஏற்படும் பிரதிபலிப்பு ஆகும். பிரதிபலிப்புத் தடுப்புப் பூச்சு (AR பூச்சு) கொண்ட கண்ணாடியானது, பிரதிபலிப்பைக் குறைக்கவும் ஒளி ஊடுருவலை அதிகரிக்கவும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

AR கண்ணாடியின் நன்மைகள்:
– கண் கூச்சத்தையும் பிரதிபலிப்புகளையும் குறைக்கிறது.
சூரிய மின்கலங்களின் ஒளி உறிஞ்சுதலை அதிகரிக்கவும்.
– குறிப்பாக ஒளியின் கோணம் செங்குத்தாக இல்லாதபோது (உதாரணமாக, காலை அல்லது மாலை), பேனலின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

AR பூச்சுகள் என்பவை பொதுவாக வேதியியல் அல்லது படிவு செயல்முறைகள் மூலம் உருவாக்கப்படும் மெல்லிய படலப் பூச்சுகளாகும். நடைமுறையில், அதிகபட்ச ஒளி ஊடுருவலை அடைவதற்காக, AR கண்ணாடி பெரும்பாலும் குறைந்த இரும்புச்சத்து கொண்ட கண்ணாடியுடன் இணைக்கப்படுகிறது.

4. இழையமைப்பு/பட்டைக்கூம்பு வடிவக் கண்ணாடி

சில சூரிய மின்தகடுகள் அவற்றின் மேற்பரப்புகளில் இழையமைப்பு கொண்ட கண்ணாடியைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த நுண் இழையமைப்பு, ஒளியை வளைத்துச் சிதறடிப்பதன் மூலம் அதைப் 'பிடித்துக்கொள்ள' உதவுகிறது, இதனால் ஃபோட்டான்கள் மின்கலத்தினுள் நுழைவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகரிக்கின்றன.

மேற்பரப்பு அமைப்புள்ள கண்ணாடியின் நன்மைகள்:
– குறிப்பிட்ட ஒளி கோணங்களில் ஒளியியல் செயல்திறனை மேம்படுத்த முடியும்.
– முற்றிலும் தட்டையான மேற்பரப்புடன் ஒப்பிடும்போது, ​​பிரதிபலிப்புகளைக் குறைக்க உதவுகிறது.

இருப்பினும், சொரசொரப்பான மேற்பரப்பு கொண்ட கண்ணாடிகளைக் கவனமாக வடிவமைக்க வேண்டும், ஏனெனில் சில வகையான மேற்பரப்புகள் தூசி அல்லது அழுக்கை எளிதில் ஈர்த்துக்கொள்ளும். அவற்றைச் சுத்தம் செய்யாவிட்டால், அது இறுதியில் ஒளி ஊடுருவலைக் குறைத்துவிடும்.

5. லேமினேட் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி

லேமினேட் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி என்பது, இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கண்ணாடி அடுக்குகளை ஒரு இடை அடுக்கால் (எ.கா., PVB அல்லது மற்றொரு பொருள்) ஒன்றாகப் பிணைத்து உருவாக்கப்படுகிறது. சூரிய மின் தகடுகளில், PV செல்கள் ஒரு உறையிடும் பொருள் மற்றும் பின்புலத் தகடு கொண்டு லேமினேட் செய்யப்படுவதால், "லேமினேஷன்" என்ற கருத்து அதன் மாட்யூல் கட்டமைப்பிலும் காணப்படுகிறது. இருப்பினும், லேமினேட் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி என்பது பொதுவாக கட்டிடக் கண்ணாடி அல்லது சிறப்புப் பயன்பாடுகளில்தான் அதிகம் விவாதிக்கப்படுகிறது.

மேன்மை:
– உடைந்தால், கண்ணாடித் துண்டுகள் இடை அடுக்குகளில் ஒட்டிக்கொள்ள முனைகின்றன, இதனால் அது பாதுகாப்பானதாகிறது.
– வலிமையையும் தாக்க எதிர்ப்புத் திறனையும் அதிகரிக்க முடியும்.

சில ஒளிமின்னழுத்தப் பயன்பாடுகளில்—உதாரணமாக, கட்டிட ஒளிபுகும் சூரியத் தகடுகள் (BIPV) அல்லது தீவிரமான சூழல்களில்—அடுக்குக் கண்ணாடி ஒரு தேர்வாக இருக்கலாம், இருப்பினும் அது அதிக விலை கொண்டதாகவும் கனமானதாகவும் உள்ளது.

6. இரட்டைக் கண்ணாடி (இரட்டைக் கண்ணாடி / கண்ணாடி-கண்ணாடித் தொகுதி)

நவீன PV தொகுதிகள் பெரும்பாலும் கண்ணாடியின் மேல் கண்ணாடி வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. இதில், பாலிமர் பின் தாளுக்குப் பதிலாக, முன்புறத்தில் மட்டுமல்லாமல் பின்புறத்திலும் கண்ணாடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது பெரும்பாலும் இரட்டைக் கண்ணாடித் தொகுதி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கண்ணாடி-கண்ணாடி தொகுதிகளின் நன்மைகள்:
– சிறந்த ஈரப்பதம் எதிர்ப்புத்திறன்: பல பாலிமர் பின்புலத் தாள்களைக் காட்டிலும் கண்ணாடியில் நீராவி ஊடுருவும் தன்மை குறைவாக உள்ளது.
– சிதைவை அதிக அளவில் எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது: சுற்றுச்சூழலால் எளிதில் பாதிக்கப்படும் குறிப்பிட்ட மின்கலத் தொழில்நுட்பங்களுக்கு ஏற்றது.
– நீண்ட சேவை ஆயுள் சாத்தியம்: அதிக நம்பகத்தன்மையை நாடும் பெரிய அளவிலான திட்டங்களுக்கு இது பெரும்பாலும் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.
– முன்பக்கத்திலிருந்து ஒளியை உள்வாங்கி, பின்பக்கத்திலிருந்து ஒளியைப் பிரதிபலிக்கக்கூடிய இருபக்க (பைஃபேஷியல்) மாட்யூல்களை ஆதரிக்கிறது.

இதிலுள்ள குறைபாடு என்னவென்றால், அதிக எடை மற்றும் மிகவும் உறுதியான சட்டக வடிவமைப்பு மற்றும் பொருத்துதல் தேவைப்படுவதுதான்.

7. சிறப்புப் பயன்பாடுகளுக்கான கண்ணாடி: BIPV மற்றும் ஒளிபுகும் பேனல்கள்

புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் துறையில், சூரிய மின் தகடுகள் கட்டிடங்களில் (கட்டிட ஒருங்கிணைந்த ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள்/BIPV) முகப்புகள், மேற்கூரைகள், கூரை ஒளித்துளைகள் அல்லது ஜன்னல்கள் போன்றவற்றில் அதிகளவில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. இந்தப் பயன்பாடுகளுக்குக் கூடுதல் பண்புகளைக் கொண்ட கண்ணாடி தேவைப்படுகிறது:

– கட்டிடத்திற்குள் ஒளி தொடர்ந்து நுழையக்கூடிய வகையில், ஓரளவு ஒளிபுகும் தன்மை (அரைத் தெளிவு) இருக்க வேண்டும்.
– அழகியல்: கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிறம், வடிவம் அல்லது பிரதிபலிப்பின் அளவு.
– கட்டிடப் பாதுகாப்புத் தரநிலைகள்: வலிமை, தீத்தடுப்புத் திறன் மற்றும் கட்டுமான விதிமுறைகள்.

பாதுகாப்புத் தேவைகள் மற்றும் கட்டிடக்கலை வடிவமைப்பைப் பொறுத்து, BIPV-க்கு லேமினேட் செய்யப்பட்ட மற்றும் பதப்படுத்தப்பட்ட கண்ணாடிகள் பெரும்பாலும் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.

சூரிய தகடுகளுக்கான கண்ணாடித் தேர்வைத் தீர்மானிக்கும் காரணிகள்

ஒரு கண்ணாடி வகையைத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது 'எது சிறந்தது' என்பதைப் பற்றியது மட்டுமல்ல, அது செயல்திறன், விலை மற்றும் கள நிலைமைகள் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஒரு சமரசமும் ஆகும். தீர்மானிக்கும் காரணிகளில் சில:

1. நிறுவல் இடம்
கடலோரப் பகுதிகளுக்கு அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் உப்பு மூடுபனி சோதனை தேவைப்படுகிறது; ஆலங்கட்டி மழை பெய்யக்கூடிய பகுதிகளுக்கு அதிக தாக்க எதிர்ப்புத் திறன் தேவைப்படுகிறது.

2. ஆற்றல் திறன் மற்றும் வெளியீட்டு இலக்குகள்
ஒரு திட்டம் அதிகபட்ச உற்பத்தியை நோக்கமாகக் கொண்டிருந்தால், குறைந்த இரும்புச்சத்து கொண்ட கண்ணாடி மற்றும் AR பூச்சு ஆகியவை மிகவும் கவர்ச்சிகரமானவை.

3. மாட்யூல் வகை (ஒருபக்கமா அல்லது இருபக்கமா)
இருபக்க மாட்யூல்கள் பொதுவாகக் கண்ணாடிக்கு மேல் கண்ணாடி அல்லது ஒளிபுகும் பின்புறக் கண்ணாடி வடிவமைப்புகளில் பொருந்துகின்றன.

4. மொத்த உரிமையாளர் செலவு (TCO)
தரமான கண்ணாடி ஆரம்பத்தில் விலை அதிகமாக இருக்கலாம், ஆனால் நீண்ட கால அடிப்படையில் அது உடைந்து போவதையும் செயல்திறன் குறைவதையும் தடுக்கிறது.

5. தரநிலைகள் மற்றும் சான்றிதழ்
சூரிய மின் தகடுகள் பொதுவாக குறிப்பிட்ட நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்புத் தரநிலைகளைப் பின்பற்றுகின்றன. கண்ணாடியின் தரம், இயந்திர வலிமை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் எதிர்ப்புத்திறன் உட்பட, இந்தத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்.

கண்ணாடியும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் எதிர்காலமும்

சூரிய மின் தகடுகளுக்கான கண்ணாடியில் புதுமைகள் தொடர்ந்து முன்னேறி வருகின்றன. உற்பத்தியாளர்கள், இலேசான அதே சமயம் வலிமையான கண்ணாடி, அதிக செயல்திறன் மிக்க ஒளியியல் பூச்சுகள், மற்றும் தூசியால் ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்பைக் குறைப்பதற்கான சுய-சுத்திகரிப்பு மேற்பரப்புகள் ஆகியவற்றை உருவாக்கி வருகின்றனர். மேலும், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்ட பெரோவ்ஸ்கைட் அல்லது டேன்டம் போன்ற புதிய மின்கலத் தொழில்நுட்பங்களுடன் கண்ணாடியை அதிக இணக்கத்தன்மையுடன் உருவாக்கும் ஆராய்ச்சிகளும் நடைபெற்று வருகின்றன.

பெரிய அளவில், கண்ணாடியின் ஒளி ஊடுருவும் தன்மையில் ஏற்படும் சிறிய மேம்பாடுகள் கூட, ஆயிரக்கணக்கான பேனல்களின் ஆண்டு மின்சார உற்பத்தியில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்த முடியும். எனவே, கண்ணாடி என்பது ஒரு பாதுகாப்பு அம்சம் மட்டுமல்ல, சூரிய மின் நிலையங்களின் செயல்திறனையும் நம்பகத்தன்மையையும் மேம்படுத்துவதில் ஒரு முக்கிய அங்கமாகவும் விளங்குகிறது.

முடிவுரை

சூரிய மின்தகடு உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் கண்ணாடியின் வகை — அதாவது பதப்படுத்தப்பட்ட, குறைந்த இரும்புச்சத்து கொண்ட, ஒளி எதிரொளிப்புத் தடுப்பு, சொரசொரப்பான, அடுக்குக் கண்ணாடி, மற்றும் கண்ணாடியின் மேல் கண்ணாடி வடிவமைப்புகள் வரை — அந்தத் தொகுதியின் செயல்திறன், பாதுகாப்பு மற்றும் ஆயுட்காலத்தைத் தீர்மானிப்பதில் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் சூழலில், சரியான கண்ணாடித் தரம், கடுமையான வானிலையை எதிர்கொண்டாலும் கூட, சூரிய மின்தகடுகள் பல பத்தாண்டுகளுக்கு உகந்த முறையில் செயல்படுவதை உறுதிசெய்ய உதவுகிறது. மூலப்பொருட்கள் மற்றும் கண்ணாடிப் பூச்சுத் தொழில்நுட்பங்களில் தொடர்ச்சியான புதுமைகளின் மூலம், எதிர்கால சூரிய மின்தகடுகளின் செயல்திறன் மேலும் மேம்பட்டு, தூய்மையான மற்றும் நீடித்த ஆற்றலுக்கான மாற்றத்தை விரைவுபடுத்தும்.