12 преимуществ Double-Glass солнечных модулей

С быстрым развитием индустрии солнечных модулей, многие энергетические компании работают над разработкой высокопроизводительных продуктов. Именно к ним относятся Double-Glass солнечные панели, которые появились на рынке около 5 лет назад. Такие системы считаются наиболее стабильными солнечными панелями с наименьшей потенциальной деградацией и самой большой продолжительностью жизни. Считается, что Double-Glass – одно из лучших решений для высококачественных промышленных и домашних солнечных электростанций.

Почему стекло?

Стекло известно людям уже более 5000 лет. Этот материал широко используется в промышленности и в быту. При использовании его в домашнем хозяйстве этот материал привлекает внимание практичностью и эстетической ценностью, а вот в промышленности важны такие его свойства, как прозрачность, способность изолировать окружающие вещества, отсутствие химической реакции с большинством веществ.

Одним из применений стекла является прозрачная изоляция (экологическая и электрическая) на лицевой панели солнечных батарей. Задняя сторона обычной солнечной панели, как правило, защищена непрозрачным задним листом. Вся конструкция удерживается на месте с помощью алюминиевого каркаса, который обеспечивает прочность и позволяет установку.

Стекло спереди защищает панель и фотоэлементы от механических нагрузок, попадания пыли, влаги и т. д., и при этом пропускает солнечный свет. Для подобных целей, конечно, могут подойти и даже превзойти стекло по своим характеристикам алмаз или «прозрачный алюминий» (оксинитрид алюминия), но они существенно дороже стекла. 

Что такое Double-Glass?

В последнее время в мире наметилась тенденция к установке стекла с обеих сторон панели.  Такие конструкции называют Double-Glass (солнечные панели с двойным стеклом либо стеклянные солнечные панели).

 Как следует из названия, модуль из двойного стекла представляет собой конструкцию, где традиционные алюминиевые рамы и подложка заднего листа заменены другой стеклянной панелью. Таким образом, фотоэлементы полностью заключены в стекло. В результате ячейки лежат на нейтральной оси соединения и, следовательно, не испытывают механического напряжения, когда модуль изогнут, например, при снеговых нагрузках, граде и пр.  Кроме того, модуль из двойного стекла менее чувствителен к проникновению влаги или химикатов, чем обычные модули.

Как мы уже говорили выше, в традиционной солнечной панели фотоэлемент заключен в корпус, где стекло расположено спереди, а тыльную часть закрывает непрозрачная стенка из металла или металлопластика. Но подобная конструкция солнечной панели особо уязвима, если она годами подвергается воздействию влаги, перепадов температур и механических нагрузок. Грязь и сырость проникают в панели с такой задней стенкой легче, из-за чего их выходная мощность ежегодно снижается. Поэтому большинство производителей гарантируют, что эффективность их солнечных панелей останется выше 90% в течение первых десяти лет и будет держаться на уровне 80% через 20–25 лет.

В панелях с двойным стеклом гарантируется максимальная защита солнечного элемента, а с ней и более высокая эффективность на протяжении всего срока службы. Вот почему для   Double-Glass панелей производители обещают выходную мощность не менее 87% даже через 30 лет.

И хотя такие конструкции дороже и тяжелее традиционных солнечных панелей с непрозрачной задней стенкой, эти недостатки перевешивают преимущества, присущие стеклянным солнечным панелям.

Преимущества Double-Glass солнечных панелей

1. Стекло устойчиво по своим эксплуатационным качествам, почти не стареет. Оно абсолютно непроницаемо, поэтому является влагостойким – это лучший выбор для регионов с высокой влажностью. Влага и кислород не могут проникнуть в такие панели, следовательно, процесс старения модулей практически не происходит.
2. Повышенная надежность и долговечность.  Двойная стеклянная панель без защитного листа сзади хорошо отводит тепло, а ее эффективность в течение периода эксплуатации снижается медленнее, чем у традиционных панелей примерно на 30%. Вот почему на модули Double-Glass производители обычно дают гарантию 30 лет, а сами панели генерируют на 25% больше энергии.
3. Увеличение срока службы с 20-25 до 30 лет влечет за собой снижение уровня себестоимости электроэнергии при использовании солнечных панелей Double-Glass. Стеклянная солнечная панель вырабатывает больше электричества в течение более длительного периода времени благодаря гарантированно высокой производительности и большему сроку службы. 
4. Повышенная прочность. Double-Glass модули имеют лучшую устойчивость к физическим и механическим нагрузкам. Так, когда солнечные панели стандартного типа подвержены воздействию ветра, снега, града или других факторов, они изгибаются. В результате образуются микротрещины, что снижает эффективность работы панели. В модулях Double-Glass листы стекла сзади и спереди имеют одинаковую толщину, в середине, в нейтральном слое не возникает сжимающее или растягивающее напряжение. Это означает, что встроенные солнечные элементы оптимально защищены от механических воздействий.
5. Устойчивость к химическим реакциям. Стекло не вступает в реакцию со многими химическими веществами и с элементами окружающей среды. Именно поэтому вино, предназначенное для хранения на сотни лет, разливают в стеклянные бутыли. Благодаря такому свойству этого материала между листом стекла и фотоэлементами или эпоксидной смолой, которая удерживает панели вместе, не будет происходить никаких химических реакций.
6. В Double-Glass передний и задний листы стекла имеют одинаковые показатели теплового расширения, значит, они расширяются и сжимаются с одинаковой скоростью. Таким образом, солнечные элементы в панелях Double-Glass подвергаются меньшему стрессу и деформации в горячих или холодных условиях.
7. Практически полное отсутствие PID –  деградации, которая вызывается разностью потенциалов. Это еще одно преимущество солнечных панелей с двойным стеклом в сравнении со стандартными батареями. В стандартных солнечных панелях PID может привести к снижению их производительности на 30%. Причиной являются паразитные токи в модулях, особенно те, которые имеют потенциал относительно земли. Эффект усиливается проникновением влаги и температурой. Поскольку двойное стекло может изолировать влагу с обеих сторон, солнечные панели с двойным стеклом практически не подвержены такой деградации.
8. Класс огнестойкости двойного стекла выше в сравнении с обычными панелями, поэтому при пожаре изменения будут менее значимыми, особенно если панели установлены на крыше.
9. Двухслойное стекло лучше защищает фотоэлемент от механических повреждений при монтаже и транспортировке. Поэтому при использовании Double-Glass вероятность появления микротрещин на фотоэлементах к моменту запуска гелиоустановки существенно снижается.  
10. Напряжение в системах, где используются панели Double-Glass, составляет до 1500 В (в традиционных модулях до 1000 В). Это помогает снизить итоговую стоимость гелиоэлектростанции при выборе более высокого рабочего напряжения солнечной панели (за счёт стоимости проводов, сетевого инвертора и т.п.).
11. В солнечных панелях Double-Glass не используются рамы, профили, поэтому нет необходимости в заземлении. 
12. Полностью гладкая стеклянная поверхность обеспечивает только один  коэффициент расширения за счет использования лишь одного материала. Стеклянная поверхность хорошо чистится, с нее легко смывать грязь, на ней не размножаются микроорганизмы, например, не растет мох.

Сегодня панели с двойным стеклом получили широкое распространение во всем мире и широко применяются в промышленности, быту и сельском хозяйстве. Double-Glass модули – отличное решение для того, чтобы удовлетворить постоянно растущие требования динамичного развития отрасли гелиоэнергетики и помочь ее развитию в будущем.