پنلهای خورشیدی از اجزای اصلی سیستم های برق خورشیدی هستند، بیش‌تر پانل‌های خورشیدی روی بام‌ها یا در فضاهای باز نصب می‌شوند تا بالاترین استفاده را از نور خورشید ببرند، برخی افراد این سوال را می‌پرسند که آیا پانل‌های خورشیدی می‌توانند از پشت پنجره و شیشه هم کار کنند؟ در این مقاله، به بررسی عملکرد پانل‌های خورشیدی از پشت پنجره و شیشه و هم‌چنین بازده آن‌ها در این شرایط خواهیم پرداخت.
برای پاسخ به سوال “آیا پنل خورشیدی از پشت پنجره و شیشه کار می‌کند؟”، ابتدا بهتر است با تعریف پنل خورشیدی آشنا شویم.
پنل خورشیدی چیست؟
پانل‌های خورشیدی ابزار محبوب انرژی تجدیدپذیر هستند که نور خورشید را جمع‌آوری کرده و به برق تبدیل می‌کنند و این ویژگی، آن‌ها را به گزینه‌ای دوستدار محیط زیست برای تأمین انرژی منازل و کسب‌وکارها تبدیل کرده است.
پنلهای خورشیدی از سلول‌های خورشیدی تشکیل شده‌اند که معمولاً از سیلیکون ساخته شده و از اثر فتوولتائیک برای تولید برق بهره می‌برند. هنگامی که نور خورشید به سطح سلول‌ها می‌تابد، الکترون‌ها در ماده نیمه‌رسانا تحریک شده و جریان الکتریکی مستقیم (DC) ایجاد می‌شود. پنل خورشیدی یکی از راهکارهای اصلی کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی شناخته می‌شوند، از پنلهای خورشیدی در ساخت نیروگاه های خورشیدی استفاده می‌شود.
آیا پنل خورشیدی از پشت پنجره کار می‌کند؟
پاسخ کوتاه به این سوال، بله است؛ از لحاظ فنی، پانل‌های خورشیدی می‌توانند از پشت پنجره‌ها کار کنند اما با کاهش قابل توجه بازدهی روبرو می‌شوند.
پنجره‌ها جلوی بخشی از نور خورشید را می‌گیرند و این به معنای تولید انرژی کم‌تر نسبت به پانل‌هایی است که به‌طور مستقیم زیر نور خورشید قرار دارند. این کاهش بازدهی ممکن است پانل‌های خورشیدی پشت شیشه را به گزینه‌ای عملی برای تأمین انرژی کل یک خانه تبدیل نکند، اما هنوز هم می‌تواند برای کاربردهای محدودتری مانند شارژ دستگاه‌های الکترونیکی یا تأمین انرژی وسایل کوچک استفاده شود.
یکی از راه‌هایی که می‌توان بازده پانل‌های خورشیدی پشت پنجره‌ها را بهبود بخشید، استفاده از پانل‌های خورشیدی با بازده بالا است که می‌توانند با نور کم‌تر خورشید، برق بیش‌تری تولید کنند. گزینه دیگری که می‌تواند مفید باشد، استفاده از فیلم‌های مخصوص بر روی شیشه است که اجازه می‌دهد نور بیش‌تری عبور کرده و هم‌زمان سطحی از عایق و محافظ را نیز فراهم کند. این راه‌حل‌ها می‌توانند به افزایش تولید انرژی پانل‌های خورشیدی پشت پنجره‌ها کمک کرده و می توانند در برخی شرایط آن‌ها را به گزینه‌‌های مفیدی تبدیل کنند.
نکته مهمی که باید در نظر گرفت این است که جهت جغرافیایی ساخت پنجره نیز می‌تواند بر بازده پانل‌های خورشیدی تأثیر بگذارد. پنجره‌های جنوبی ساختمان که توسط درختان یا ساختمان‌های دیگر محصور نشده‌اند، در طول روز، نور بیش‌تری دریافت خواهند کرد و در نهایت، انرژی بالاتری تولید خواهد شد. علاوه بر این، تنظیم زاویه پانل خورشیدی پشت پنجره، هم‌راستا با مسیر خورشید نیز می‌تواند به تولید بیش‌تر برق کمک کند.
گرچه پانل‌های خورشیدی تا حدی می‌توانند از پشت پنجره‌ها کار کنند، اما به اندازه پانل‌هایی که به‌طور مستقیم زیر نور خورشید قرار دارند، بازدهی ندارند. البته با موقعیت‌یابی صحیح و بهره‌گیری از فناوری‌های مناسب، پانل‌های خورشیدی پشت پنجره‌ها هم‌چنان می‌توانند در برخی کاربردها منبع مفیدی از انرژی تجدیدپذیر باشند. با توسعه و پیشرفت فناوری خورشیدی، ممکن است پانل‌های خورشیدی پشت پنجره‌ها به گزینه‌ای عملی و کارآمدتر در آینده تبدیل شوند.
مزایای استفاده از پانل‌های خورشیدی پشت شیشه
بازدهی پانل‌های خورشیدی پشت شیشه موضوعی است که به طور فزاینده‌ای مورد توجه قرار گرفته است، زیرا افراد بیش‌تری به مزایای بهره‌برداری از انرژی خورشیدی پی برده‌اند. یکی از این مزیت‌های استفاده از پانل‌های خورشیدی پشت شیشه، محفوظ ماندن آن‌ها در برابر تغییرات آب و هوایی مانند باران، برف یا تگرگ است. با محافظت از پانل‌ها در برابر تماس مستقیم با عناصر طبیعی، طول عمر و بازدهی آن‌ها به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
امتیاز دیگر پانل‌های خورشیدی پشت شیشه، ظرفیت افزایش تولید انرژی است. شیشه به عنوان یک مانع محافظ عمل کرده و به حفظ شرایط کاربری مفید پانل‌ها کمک می‌کند. این ویژگی می‌تواند منجر به خروجی بالاتر انرژی در طول زمان نسبت به پانل‌هایی شود که بدون هیچ‌گونه محافظتی در معرض تغییرات آب و هوایی قرار دارند.
علاوه بر این، پانل‌های خورشیدی پشت شیشه کم‌تر در معرض آسیب‌های ناشی از عوامل محیطی مانند گرد و غبار یا زباله‌ها قرار دارند. پوشش شیشه‌ای کمک می‌کند تا سطح پانل‌ها تمیز مانده و اجازه دهد آن‌ها حداکثر نور خورشید را جذب کرده و آن را به‌طور کارآمدتری به برق تبدیل کنند که می‌تواند به تولید انرژی کلی بالاتر و عملکرد بهتر سیستم خورشیدی منجر شود.
علاوه بر محافظت و افزایش تولید انرژی، پانل‌های خورشیدی پشت شیشه می‌توانند از لحاظ زیبایی‌شناختی نیز جذاب‌تر باشند. پوشش شیشه‌ای، ظاهری شیک و مدرن فراهم می‌کند و می‌تواند به‌راحتی با معماری اطراف هماهنگ شود. این موضوع به‌ویژه برای ساختمان‌های مسکونی یا تجاری که به‌دنبال گنجاندن انرژی خورشیدی همراه با حفظ ظاهر شیک هستند، بسیار جذاب است.
پوشش شیشه‌ای هم‌چنین می‌تواند به افزایش دوام کلی پانل‌های خورشیدی کمک کند. این مانع حفاظتی می‌تواند از پانل‌ها در برابر آسیب‌های فیزیکی محافظت کند و به این ترتیب عمر آن‌ها را افزایش و هزینه‌های نگهداری را در طول زمان کاهش دهد. این موضوع می‌تواند پانل‌های خورشیدی پشت شیشه به راه‌حل مقرون‌به‌صرفه و پایدار انرژی برای بسیاری از مصرف‌کنندگان تبدیل کند.
به‌طور کلی، کارایی پانل‌های خورشیدی پشت شیشه مزایایی را ارائه می‌دهد که می‌تواند انرژی خورشیدی را برای انواع گوناگونی از کاربردها قابل‌دسترس و کارآمدتر کند. ویژگیهایی چون محافظت بیش‌تر، بالا بردن تولید انرژی، افزودن زیبایی و بهبود دوام، پانل‌های خورشیدی پشت شیشه را به سرمایه‌گذاری هوشمندانه برای افرادی که به‌دنبال راهی برای بهره‌برداری از قدرت خورشید در نیازهای انرژی خود هستند، تبدیل کرده است.
چنان‌که بیان شد، نوع شیشه‌ای که استفاده می‌شود، می‌تواند بر بازدهی تأثیر بگذارد. جدول زیر، بازدهی پانل‌های خورشیدی را هنگام قرارگیری در پشت انواع مختلف شیشه مقایسه می‌کند:
| نوع شیشه | بازده پانل خورشیدی |
| شیشه استاندارد | ۸۰-۹۰٪ |
| شیشه سکوریت شده( Tempered Glass( | ۸۵-۹۵٪ |
| شیشه کم‌انرژی (Low-E) | ۹۰-۹۵٪ |
| شیشه ضد انعکاس | ۹۰-۹۵٪ |
| شیشه دوطرفه | تا ۳۰٪ بیش‌تر از شیشه استاندارد |
شیشه استاندارد :(Standard glass) این نوع شیشه، شیشه معمولی است که در بسیاری از کاربردهای روزمره استفاده می‌شود.
شیشه سکوریت یا حرارت‌دیده : (Tempered glass) این نوع شیشه، شیشه استانداردی است که تحت فرآیند حرارت‌دهی و سرمایش سریع قرار گرفته و در نتیجه مقاومت بسیار بالاتری در برابر ضربه و شوک حرارتی )مثل تگرگ و باد شدید (پیدا کرده است.
شیشه کم‌گسیل :(Low-Emissivity glass)این نوع شیشه دارای یک پوشش نازک است که میزان انتقال حرارت را کاهش می‌دهد. در کاربردهای ساختمانی، این شیشه به حفظ دمای داخلی کمک می‌کند.
شیشه ضد انعکاس : (Anti-reflective glass) این نوع شیشه با یک پوشش مخصوص طراحی شده است تا میزان نور خورشیدی که از سطح آن منعکس می‌شود را به حداقل برساند
شیشه دوطرفه (Bifacial glass): شیشه دوطرفه یا شیشه‌های شفاف یا نیمه‌شفاف دو جداره که نور رو از دو طرف عبور می‌دن، در نماها، پنجره‌ها، سایبان‌ها یا پارتیشن‌های شیشه‌ای استفاده می‌شن. در این حالت، پنلهای خورشیدی (معمولاً از نوع نیمه‌شفاف یا فتوولتائیک نازک) پشت یا بین این شیشه‌ها نصب می‌شن تا هم نور طبیعی وارد فضا بشه و هم برق تولید شود.
به یاد داشته باشید که این مقادیر، تقریبی بوده و ممکن است بسته به پانل‌های خورشیدی و مواد خاصی که در شیشه آن‌ها استفاده شده، متفاوت باشند. این امر می‌تواند بر بازده نهایی سیستم‌های خورشیدی تأثیر بگذارد. بنابراین، برای تصمیم‌گیری آگاهانه، مهم است که به ویژگی‌های خاص هر نوعی از پانل و شیشه توجه کنید.
چرا پانل‌های خورشیدی را پشت شیشه قرار می‌دهیم؟
همان‌طور که می‌دانید، پانل‌های خورشیدی می‌توانند از پشت شیشه کار کنند. بیایید به دلایل قرار دادن پانل‌های خورشیدی پشت شیشه بپردازیم:
- قابلیت حمل: قابل حمل بودن برای جابجایی آسان و شارژ در هر مکان پیشنهاد می شود.
- نگرانی‌های امنیتی: در مناطقی که نگرانی‌های مربوط به سرقت وجود دارد، پانل‌های خورشیدی به دلیل قیمتی بودن، ممکن است هدف قرار بگیرند. بنابراین، این موضوع به نگرانی‌های امنیتی دامن می‌زند.
- استفاده در کامیونت‌ها: بسیاری از افراد ترجیح می‌دهند که سقف کامیونت یا موتورخانه خود را برای نصب پانل‌های خورشیدی سوراخ نکنند. در عوض، آن‌ها متوجه شده‌اند که پنجره‌های بزرگ، مکان ایمنی برای نصب پانل‌های خورشیدی است.
۷ نکته برای بهبود عملکرد پانل‌های خورشیدی پشت شیشه
برای بهبود عملکرد پنلهای خورشیدی پشت پنجره بهتر است این هفت نکته را مورد توجه قرار دهید:
۱. استفاده از شیشه ضد انعکاس (آنتی رفلکس)
پوشش‌های ضد انعکاس می‌توانند میزان نوری که از سطح شیشه بازتاب می‌شود، کاهش داده و اجازه دهند نور بیش‌تری برای جذب پانل‌های خورشیدی از شیشه عبور کند.
- تمیز نگه داشتن شیشه
شیشه‌ها را به‌طور منظم تمیز کنید تا گرد و غبار، آلودگی و زباله‌های دیگری که می‌تواند مانع رسیدن نور خورشید به پانل‌ها شوند، پاک شود.
- نصب پانل‌های خورشیدی در زاویه بهینه
پانل‌های خورشیدی را در بهترین زاویه جغرافیایی نصب کنید تا بالاترین بازدهی را هنگام قرار گرفتن در معرض نور خورشید داشته و موجب افزایش تولید انرژی شود.
- استفاده از پانل‌های خورشیدی با بازدهی بالا
در خرید پانل‌های خورشیدی با بازدهی بالا سرمایه‌گذاری کنید زیرا نور بیش‌تری را به برق تبدیل کرده و بالاترین انرژی خروجی از سیستم را به ارمغان می‌آورند.
- استفاده از سیستم ردیاب خورشید
سیستم‌های ردیابی خورشید، به‌طور خودکار موقعیت پانل‌های خورشیدی را در طول روز تنظیم می‌کنند. آن‌ها با دنبال کردن مسیر حرکت خورشید، از اتلاف در جذب نور روز جلوگیری می کند.
- استفاده از سایه‌بان
وسایلی مانند سایه‌بان را نصب یا از درختان به عنوان سایه‌بان استفاده کنید تا میزان نور مستقیمی که از خورشید به شیشه می‌رسد، موجب افزایش دمای پانل‌ها و در نهایت، کاهش بازدهی آن نشود.
- نظارت و نگهداری از سیستم
به‌طور منظم بر عملکرد پانل‌های خورشیدی نظارت کرده و تمهیدات لازم را انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که آن‌ها در بالاترین بازدهی خود هستند.
با وجود بازدهی کمی پایین، پانل‌های خورشیدی از پشت شیشه‌ها هم می‌توانند کار کنند.
سخن پایانی
استفاده از پنلهای خورشیدی پشت پنجره و شیشه، راهکاری نوآورانه در ترویج انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه در محیط‌های شهری است. این شرایط امکان تولید انرژی الکتریکی را بدون نیاز به فضای اضافی برای بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها فراهم کرده و به واسطه قرارگیری در محیط‌های داخلی، از نظر زیبایی‌شناسی و کاربری، مزایای زیادی را به همراه دارد.
