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光​伏​组​件​玻​璃​研​究

2014-6-25 10:56| 发布者: echo| 查看: 1552| 评论: 0|来自: 网络来源

摘要: 技术的改善、产品生产规模的扩大、成本的降低,和政府的大力支持及各项补贴政策的实施,大大地促进了太阳能产业的成长,也促使企业投入大量人力和物力研究太阳能电池的新技术及应用。其中,技术上的研究主要集中在提 ...
       先进的太阳能玻璃工艺
  玻璃在受到外力的情况下,会产生相应的应力。应力产生的原因可能有好多种,一旦外界的张力大于玻璃的抗拉强度及抗压强度,就会导致玻璃破裂。作为太阳能电池的玻璃,一般都会采用3mm的薄玻璃,而钢化前的3mm玻璃所承受的压力非常有限。
  如果材料的张应力超过临界值,就会导致玻璃损坏及破裂。一般来讲,玻璃破裂的发生根据阻力最小原则,边部缺口越深,玻璃受到冲击的力越大,冲击面越小,玻璃破裂发生的情况越多。
  没有任何缺口的理想的玻璃边能承受非常大的荷载。但理想的无损伤的玻璃边在实际玻璃加工业中是不可能存在的。玻璃在切割后,总归有大小不同的切口存在,即使微小的切口都会影响玻璃的载荷。不管是玻璃切割还是掰片,无论是机器操作还是人工操作,玻璃的边部不可避免地会出现缺口及裂口。
  玻璃边部或者表面的裂口越深,导致玻璃破裂所需的力(张力)越小,同时导致玻璃破裂的温差及施加的力也越小。
  太阳能玻璃的加工流程各公司均大同小异,都经过切裁、磨边、打孔(挖角)和钢化等过程。但按缺口理论而言,玻璃的切割、磨边、钢化对玻璃非常重要,任何一个环节出问题都可能导致玻璃破损。由于太阳能电池本身成本及损耗控制的特殊性,在太阳能电池的整个生产流程中需在各个环节都要非常注意玻璃的质量。
  首先是玻璃的切割。目前太阳能电池的封装均需要进行夹层处理,做夹层玻璃需要玻璃的尺寸尽可能相同,保证夹层工艺的可靠和稳定。
其次边部处理需要进行C形边的磨边处理。按照上述理论,边部处理工艺的好坏对玻璃破损影响极大。作为太阳能电池组件的一部分,玻璃本身需要一定的强度和柔韧性,以保护内在的硅电池安全,同时也需要非常优秀的边部质量,尽可能减少玻璃边部的缺口,避免玻璃在后续的封装、安装、使用过程中破损而造成巨大损失。鑫来成实业根据超薄玻璃的特点,开发了全新的KSR磨边系统,采用金刚轮和金刚砂带两种模式,在完成高速磨边(1200mm*600mm,2mm,7秒)的同时,其边部质量非常均匀,KSR磨边系统能有效减少缺口、爆边、崩角等问题。
  太阳能玻璃的另外一个特殊应用是,需要在薄玻璃上进行打孔或者进行挖角等操作。
  鑫来成实业专门针对薄玻璃研发了立式水切割,实现高速稳定的打孔,C形磨边(立式水切割同样能在7秒内完成直径35mm孔的切割及C形磨边),同时还充分保证了孔边部的磨边质量。
  鑫来成实业提供一项全新的钢化技术(GHL)———气浮式全自动玻璃钢化炉,采用了革命性的非接触式平板系统,玻璃在加热过程中始终浮在空气浮垫上,避免了与底部平板的接触,同时采用特殊的陶瓷喷嘴系统,实现高精度的双向气流(对流系统),达到了玻璃上下表面均匀的能量获得量。这项设计能够保证钢化普通白玻、着色玻璃、镀膜玻璃(包括TCO)等都可获得极高的玻璃平整度。实时的热动态平衡系统首次被引进到陶瓷热流喷嘴系统中,可以实现整个加热部分的热动态过程始终保持在一个相对平衡的状态。不管材料何种结构(尺寸、厚度、形状、镀膜状况等),通过对流及热辐射的相互配合,可以在短时间内将玻璃100%地均匀加热,保证玻璃边部区域极好的温度均匀性。由于其精确的热动力学及热流量技术的应用,配合新的控制技术及有效的保温性能,相对于市场上现有的钢化炉,GHL的设计能够大大节省钢化时的能量消耗。
钢化后玻璃的结构均匀性、密度分布及表面张力等也达到了前所未有的高度。GHL钢化的玻璃有极高的抗冲击能力,它可以达到极大的弯曲度而不破裂,当玻璃受到高的压力或者冲击时,玻璃能产生极大的变形量。经GHL钢化的玻璃有极佳的光学性能,它避免了传统水平钢化炉辊道波纹造成的变形,其风压系统还最大程度地减少了应力斑,在保证产品质量稳定性的同时,其光学性能可以达到普通浮法玻璃的视觉效果,但是其强度是普通浮法玻璃的好几倍。鑫来成实业在钢化炉上的创新设计及研发,使得整个钢化工艺过程能非常完美地实现钢化2mm的超薄玻璃。鑫来成实业的钢化玻璃在提供了相对较高安全系数的前提下,不仅节省了材料及重量,同时为设计及生产提供了一种新的拓展空间。2mm玻璃柔韧性好、抗压强度大、表面平整度高、质量轻,对太阳能电池而言,不仅有透过率上的优势,同时还为其结构上的安全性提供了必要保障,为建筑工程人员和设计人员提供了更多更丰富的选择。
  鑫来成实业在太阳能电池玻璃上的多个创新研究,为太阳能电池的应用提供了全新的思路,不仅提高了玻璃的透过率,同时还通过磨边和钢化工艺,有效提高了玻璃的强度,为光伏建筑一体化作了充分准备。
  全新的太阳能模块组装工艺
  鑫来成实业不仅提供全新的太阳能电池玻璃加工技术,同时还提供全新的太阳能模块组装技术。如今完成一个太阳能光伏建筑,许多太阳能电池企业都是在做好太阳能电池组件的同时,将太阳能电池的框架进行非常精确的封装,然后再运到工地上进行拼接安装,而且其结构也是单一的四边简支形式。太阳能电池作为幕墙的一部分,由于受到太阳能电池封装技术的限制,很难体现幕墙的多样性特色。鑫来成实业提供全新的电池封装技术,可以完美地解决太阳能电池组件的封装问题。
首先,鑫来成实业独创了太阳能电池边部密封新方式,在玻璃板的边缘部位,或者打孔的位置,按照指定的宽度及夹层胶片的厚度涂热熔丁基胶,打胶设备能精确控制出胶量,保证压合后的效果。此种打胶密封方式实现了太阳能电池本身的密封,密封效果相对于采用框架密封,其稳定性将得到大大提高,而此种方式带来的不仅仅是太阳能电池寿命的保障,同时还实现了安装方式的革新,摒弃了凡是太阳能玻璃都需要包框的既定模式,可以为隐框、半隐框和点式幕墙的设计提供更多的元素。实现幕墙设计及安装的多元化,尤其是为设计师提供更多的思维空间,为光伏建筑一体化提供更加广阔的发展前景。
  其次,鑫来成实业采用PVB取代EVA作为太阳能电池的夹层材料,而选择PVB材料作为夹层需要解决的是PVB胶片与玻璃的黏结强度,在加工和后续使用过程中,保证PVB胶片的耐热性、耐湿性、耐辐照性等物理性能达到指标,其冲击性和抗风压性的力学性能也能达到幕墙要求。鑫来成实业采用特殊的加热抽真空方式完成PVB胶片和玻璃的压合,在保证PVB胶片内气体排出的同时,胶片和玻璃之间有优秀的黏结力,然后采用0.1~0.3MPa的低压釜进行再处理,实现普通夹层制作工艺达到的机械强度和理化性能。 
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