Новое покрытие делает стекло солнечных панелей в 7 раз прочнее и на 40% легче

Екатерина ШемякинскаяСегодня, 11:06 AM

Стекло защищает солнечные элементы и другие электрические компоненты от воздействия окружающей среды и пропускает солнечный свет. При этом на него приходится до 80% массы панели, которая обычно составляет 11–13 кг/м². Использование более тонкого стекла позволяет снизить вес конструкции, но повышает риск повреждений. Чтобы увеличить прочность материала, производители подвергают его термической обработке, которая затрудняет распространение трещин. Однако при толщине 2 мм и менее этот процесс становится сложнее.

Новое покрытие разработали немецкая EXXERGY и её дочерняя компания EXXOSQEL совместно с Институтом исследований силикатов имени Фраунгофера в Вюрцбурге. Технология предназначена для укрепления стекла и устранения микроскопических трещин, которые могут привести к его разрушению.

Материал формирует внутри микротрещин химические связи на молекулярном уровне. Покрытие создает трехмерную композитную структуру с ковалентными связями. Эти связи повышают энергию, необходимую для разрушения стекла, благодаря чему оно становится прочнее.

В лабораторных испытаниях образцы стекла толщиной 2 мм после обработки стали в четыре раза прочнее необработанных, а образцы толщиной 1 мм — в семь раз. Теперь исследователи проверяют покрытие на более крупных стеклянных листах и солнечных модулях. Команда уже изготовила первые прототипы стандартных размеров в условиях, приближенных к реальной эксплуатации, и проводит испытания на устойчивость к нагрузкам.

Разработчики готовят технологию к массовому производству. Институт Фраунгофера ISC помогает наладить выпуск покрытия партиями объемом до 100 л и автоматизировать процесс его нанесения. Следующий этап — испытания в реальных условиях. По оценке разработчиков, внедрение технологии позволит сократить расход сырья и энергии при производстве солнечных панелей.