Szkło solarne

Czy to możliwe, by dosłownie każda powierzchnia wytwarzała tanią i ekologiczną energię elektryczną? Nawet okno lub parkowa ławka? Takie właśnie możliwości daje szkło solarne, zwane także fotowoltaicznym. Dzięki niemu możesz nie tylko przyczynić się do „zielonej rewolucji” w dziedzinie energetyki we własnym domu, ale również stać się prosumentem – czyli zarówno producentem, jak i użytkownikiem – energii w przestrzeni publicznej. Warto, abyś dokładniej zapoznał się z tym, czym jest szkło solarne i gdzie można je zastosować, ponieważ z pewnością będziesz się z nim stykał coraz częściej.

Szkło solarne – zastosowanie

Szkło solarne jest materiałem stosowanym głównie do produkcji szyb wchodzących w skład paneli fotowoltaicznych. Bywa także wykorzystywane jako okładzina fasad budynków oraz ścian działowych, jak również do produkcji mebli miejskich – w tym siedzisk tzw. ławek solarnych, stwarzających możliwość ładowania telefonów i innych urządzeń elektronicznych w przestrzeni miejskiej. Mało tego – powstają już projekty urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, których ekrany będą pokryte właśnie szkłem solarnym, umożliwiając to czerpanie przez nie energii prosto z promieni słonecznych. W przypadku architektury mogłeś zetknąć się z pojęciem BIPV (skrót od angielskiego Building Integrated Photovoltaics, co tłumaczy się jako budynek zintegrowany z fotowoltaiką lub fotowoltaikę zintegrowaną z budynkiem). Tym mianem określa się budynek, w którego konstrukcji wykorzystano właśnie szkło solarne, zwane także szkłem fotowoltaicznym (więcej informacji: https://sundaypolska.pl/fotowoltaika/).

Obecnie na rynku dostępne są dwa rodzaje szkła solarnego:

  • Szkło solarne amorficzne – przezroczyste, przeznaczone do tworzenia konstrukcji, które będą przepuszczały dużą ilość światła we wszystkich kolorach. Najczęściej powstają z niego szyby do świetlików dachowych;
  • Szkło fotowoltaiczne krystaliczne – cechuje je wysoki uzysk energii z każdego metra kwadratowego powierzchni.

Obydwa wymienione rodzaje szkła oprócz konstrukcji dachowych wykorzystuje się na fasadach budynków, jak również w architekturze ogrodowej, takiej jak tarasy, altany, ścieżki czy balustrady balkonów. Zaletą szkła solarnego – oczywiście, oprócz możliwości uzyskania z niego energii elektrycznej – jest polepszenie izolacji cieplnej i akustycznej budynku. Ponadto jest bardziej odporne na niekorzystne czynniki atmosferyczne niż standardowe szkło oraz wyjątkowo estetycznie wygląda.

Jak zbudowane jest szkło solarne?

Tym, co wyróżnia szkło solarne w porównaniu z innymi jego rodzajami jest niska zawartość związków żelaza. Im jego udział procentowy w całej masie szkła jest niższy, tym jest ono bardziej przejrzyste. W przypadku szkła fotowoltaicznego zawartość tlenku żelaza (III), czyli Fe2O3 jest zawsze mniejsza lub równa 0,02%.

Warto też wspomnieć, że oprócz wytwarzania energii panele wykonane ze szkła solarnego są doskonałym filtrem promieniowania, zatrzymując nawet 99% promieni UV oraz do 95% promieni podczerwonych. To właśnie dzięki temu stanowi ważny element izolacji termicznej budynku, chroniąc jego wnętrze przed nadmiernym nagrzewaniem się latem, a zimą zapobiegając „uciekaniu” ciepła wytwarzanego przez system grzewczy, wspomagając tym samym jego efektywność i pomagając obniżyć rachunki za ogrzewanie.

Szyby ze szkła solarnego używane w panelach fotowoltaicznych pokrywane są dodatkowo powłokami przewodzącymi prąd – TCO (z angielskiego: Transparent Conductive Oxide, czyli transparentne tlenki przewodzące). Dzięki temu zyskuje ono optymalne właściwości przewodzenia prądu, przy jednoczesnym niskim poziomie zamglenia oraz bez utraty wysokiej przejrzystości. Dodatkowo powłoki te wpływają na polepszenie wytrzymałości mechanicznej szkła, w niektórych przypadkach dość znaczne, sięgające od 6 Ω/m² do kilku tysięcy Ω/m².

Szkło solarne z powłoką antyrefleksyjną

Oprócz powłok przewodzących prąd szkło solarne w niektórych przypadkach pokrywa się także powłokami antyrefleksyjnymi. Dzięki temu większa ilość światła słonecznego (nawet o kilka procent) zostaje przepuszczona i pochłonięta przez szkło, zamiast się od niego odbić, a co za tym idzie – bezpośrednio zwiększa się moc wyjściowa paneli słonecznych. W efekcie możesz uzyskać więcej energii elektrycznej w porównaniu z panelami słonecznymi tej samej wielkości, ale pozbawionych powłoki antyrefleksyjnej.

Biorąc pod uwagę powyższe czynniki, szkło solarne prezentuje szereg zalet, a za jego stosowaniem stoją zarówno względy ekonomiczne, jak i ekologiczne. Przede wszystkim dzięki niemu możliwe jest uzyskanie czystej energii niepowstającej na skutek wykorzystywania źródeł nieodnawialnych, co jest obecnie dużym wyzwaniem oraz przyszłością energetyki. Dodatkowo izolacja cieplna, jaką zapewniają tego rodzaju szyby sprawia, że mniej energii jest potrzebne, by ogrzać dom zimą lub ochłodzić latem za pomocą klimatyzacji. To również sprzyja oszczędności energii, a co za tym idzie – obniżeniu rachunków. Kwestie te przemawiają za coraz szerszym zastosowaniem szkła solarnego w nowoczesnym, ekologicznym budownictwie. Można się spodziewać, że jego wykorzystanie będzie rosło, również w przestrzeni miejskiej. Względy estetyczne, możliwość dobrania odpowiednich parametrów i zalety związane z dostępem do taniej „zielonej” energii w przestrzeni miejskiej sprawiają, że jest to idealny materiał do stosowania w budynkach użyteczności publicznej, nie tylko przyczyniając się do oszczędności finansowych, ale również ułatwiając życie użytkownikom i mieszkańcom. A jeśli planujesz inwestycję w panele fotowoltaiczne we własnym domu, rozważ wykorzystanie szkła solarnego także w innych miejscach, takich jak świetliki czy okna.