¿De qué está hecho el vidrio solar?

vidrio solar está hecho principalmente de vidrio estampado ultra claro, con materias primas principales que incluyen arena de cuarzo, carbonato de sodio, piedra caliza, dolomita y sulfato de sodio. A diferencia del vidrio arquitectónico ordinario, el vidrio solar debe tener una transmitancia de luz extremadamente alta para mejorar la eficiencia de conversión de las células fotovoltaicas. Al reducir el contenido de hierro en las materias primas (normalmente por debajo de 150 ppm), el vidrio solar puede reducir la absorción de la luz solar, permitiendo que más energía penetre en el vidrio y llegue a los componentes fotovoltaicos subyacentes.

Componentes principales y estructura del vidrio solar

El vidrio solar no es sólo un escudo protector para los componentes fotovoltaicos sino también un elemento clave para mejorar la eficiencia de la generación de energía. Sus principales componentes y proceso de fabricación son los siguientes:

1. Materias primas básicas

Arena de cuarzo baja en hierro: Esta es la materia prima más crítica. El vidrio común parece verde porque contiene impurezas de hierro, mientras que vidrio solar utiliza arena de alta pureza y bajo contenido de hierro, lo que la hace casi completamente transparente.

Fundentes y estabilizadores: La carbonato de sodio se utiliza para reducir el punto de fusión de la arena de sílice, mientras que la piedra caliza mejora la estabilidad química y la resistencia física del vidrio.

2. Estructura óptica especial

Para maximizar el aprovechamiento de la energía solar, el vidrio solar suele adoptar los siguientes diseños:

Tratamiento de relieve (superficie texturizada): Se presiona un patrón específico en forma de pirámide o textura sobre la superficie del vidrio, lo que reduce la reflexión especular y hace que la luz incidente se difunda, aumentando la longitud del camino de la luz en las células solares.

Recubrimiento antirreflectante (Recubrimiento AR): Se aplica una capa de dióxido de silicio de un espesor de nanómetros a la superficie del vidrio, lo que aumenta la transmitancia de luz de aproximadamente el 91% a más del 94%.

Tipos de vidrio solar con tecnología convencional

Vidrio estampado ultraclaro (utilizado principalmente para células de silicio cristalino): Este es actualmente el tipo de vidrio solar más utilizado en la industria fotovoltaica. A través de un proceso de estampado especial, se forma una textura específica (como una forma texturizada o piramidal) en la superficie del vidrio. Esta estructura reduce efectivamente la reflexión especular y aumenta la reflexión difusa de la luz, mejorando así la eficiencia de la conversión fotoeléctrica. Además, el vidrio templado tiene una resistencia física extremadamente alta y es el material de protección preferido para plantas de energía fotovoltaica distribuida y plantas de energía montadas en tierra.

Vidrio flotado ultraclaro (utilizado principalmente para celdas de película delgada): A diferencia del vidrio estampado, el vidrio flotado ultraclaro tiene una superficie extremadamente plana y lisa. Debido a su proceso de fabricación que garantiza una planitud extremadamente alta, se utiliza comúnmente como sustrato para células solares de película delgada.

En las células de película delgada, la capa semiconductora debe depositarse directamente sobre la superficie del vidrio, por lo que se exigen exigencias casi estrictas en cuanto a la planitud y transparencia de la superficie del vidrio. El vidrio flotado ultraclaro cumple perfectamente con este requisito de fabricación de precisión.

¿Por qué el vidrio solar es crucial en la industria fotovoltaica?

Con la aceleración de la transición energética global, la demanda de vidrio solar sigue aumentando. No sólo debe poseer una resistencia al impacto extremadamente alta (para soportar granizo y tormentas de arena), sino también una excelente resistencia a la intemperie para garantizar que los módulos fotovoltaicos tengan una vida útil de más de 25 años en entornos exteriores hostiles.

Además, la popularización de los módulos de doble vidrio (vidrio solar de doble cara) ha impulsado aún más los avances tecnológicos. Esta estructura no sólo mejora la resistencia mecánica del módulo sino que también utiliza la luz reflejada desde la parte posterior para generar electricidad, aumentando significativamente la generación total de energía.

Comprender "de qué está hecho el vidrio solar" es fundamental para comprender la eficiencia de la generación de energía fotovoltaica. Desde la selección de materias primas de alta pureza hasta procesos avanzados de recubrimiento antirreflectante, cada avance tecnológico contribuye a hacer que la energía verde sea más asequible.