光伏玻璃的基础知识简介 Author: yhwsolar 目录 一、光伏玻璃概述 二、光伏玻璃的组成 三、光伏玻璃的加工工艺 四、光伏玻璃的性能及检测 五、光伏玻璃使用过程中常遇到的问题 光伏玻璃概述 光伏玻璃就是超白玻璃又称无色玻璃、高透明玻璃、低铁玻璃, 具有高透光率、高透明性,产品晶莹剔透有玻璃家族“水晶王子”之 称。透光率决定玻璃的品质,浮法玻璃的透光率为 86% ,而超白玻璃 透光率可达 92% 以上。超白玻璃科技含量高,生产难度大,具有较强 的获利能力。 光伏玻璃位于组件正面的最外层, , 在户外环境下,直接加收阳光 照射。一是利用其高的透射率为电池片提供光能,二是利用其良好的 物理性能为太阳能电池组件良好的机械性能,并且保护组件不受水汽 的侵蚀,阻隔氧气防止氧化 、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能 、 耐腐蚀性能。 光伏玻璃的组成 其主要成分是二氧化硅,其主要是起着网络形成体的作用,所以 其用量占玻璃组分中的一大半;第二大用量是纯碱,主要是提供氧化钠, 可以降低玻璃的熔制温度;再者是石灰石即碳酸钙和氧化镁,他们的主 要作用是调整玻璃的黏度在一个合适的值,使玻璃成型时间缩短或延长, 以满足成型的要求;还引入氧化铝原料,提高玻璃的物理化学性能,如 强度、化学稳定性等;最后是碳和芒硝,两个联合使用,主要作用是作 为澄清剂,以排除玻璃中的气泡,是玻璃中的气泡尽量少,以用来提高 玻璃的透过率。 光伏玻璃的加工工艺 目前光伏玻璃的主流产品为低铁钢化压花玻璃 ( 亦称之为钢化绒面玻璃 ) , 厚度为 3.2mm 或 4mm ,在太阳能电池光谱响应的波长范围内 (380 ~ 1100nm) , 透光率可达 91 %以上,对于大于 1200nm 的红外光有较高的反射率。它是采用 特制的压花辊,在超白玻璃表面压制特制的金字塔形花纹而制成的。 光伏玻璃为一般钠钙硅玻璃,它的核心技术在于低铁超白高透,在 380nm –1100nm 范围内,透光率可达 91 %以上。 光伏玻璃的加工工艺 目前光伏用玻璃主要有两种生产工艺: 格法玻璃生产工艺是比利时格拉维伯尔制造公司 1961 年发明的。格法工 艺将无槽法和平拉法工艺有机结合起来,采用无槽法的成型池和平拉法的转 向,达到从自由液面拉制平板玻璃的目的,可以顺利地拉制厚度为 0.8 至 12 毫 米的玻璃,其最大特点是可以长期稳定生产 3 毫米以下的薄玻璃,并且平整度 好,厚度差小,产品质量优异。 浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体( N2 及 H2 )的锡槽中完成 的 。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上,在重力 和表面张力的作用下 ,玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、 硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动 ,把玻璃带拉出锡槽进入退 火窑,经退火、切裁,就得到平板玻璃产品 。 光伏玻璃的加工工艺 超白压花玻璃的表面形态 光伏玻璃的加工工艺 超白压花玻璃的光学行为 垂直入射条件下花型角和透射比关系 光伏玻璃的加工工艺 超白压花玻璃的光学行为 入射角变化条件下不同花型角对透射比影响 光伏玻璃的加工工艺 为增强玻璃的透光性,又引入了光学薄膜。 光学薄膜有改变电磁波的路径的特性;光学薄膜很薄时就会产生干涉,当光 学薄膜很厚时就产生不了干涉;当我们把很薄的膜组合起来就有很多新的特性产 生。 反射 吸收 光伏玻璃的加工工艺 ? AR镀膜玻璃或AR镀膜减反射玻璃 (Anti-Reflection Glass )又称增透射玻 璃或减反射玻璃 。是一种将玻璃表面进行特殊处理的玻璃。其原理是把 优质玻璃单面或双面进行工艺处理。使其与普通玻璃相比具有较低的反射 比,使光的反射率降低到1%以下,普通玻璃在可见光范围内,它的单侧反 射率约为4%。总的光谱反射率约为8%。玻璃表面在可见光范围内的减反 射效果可以通过两种方法来实现;一种为利用不同光学材料膜层产生的干 涉效果来消除入射光和反射光,从而提高透过率的方法,此种利用光的相 消性干涉生产的玻璃称为AR玻璃。 ? 光伏减反玻璃使可见光透光率提高2.5%。 光伏玻璃的检测 目前光伏玻璃没有相应的国际标准可以参照。国内外的相关企业一般自行 制定自己的企业标准用于生产控制和检验。 光伏玻璃的检测内容可以分为以下三方面: 外观质量 一般性能 尺寸及允许偏差 弯曲度 可见光透射比 光学性能 太阳光直接 透射比 英利检验标准参考: GB/T9963-1998钢化玻璃国家检验标准 法国圣戈班玻璃检验标准 QB-0041001天津耀华玻璃检验标准 GB2828-1987检验标准 铁含量 抗冲击性能 安全性能 碎片状态 耐热冲击性能 光伏玻璃的性能及检测 我公司检验标准 外观检验: 检验方法:目测、手感。需要时,可使用钢卷尺、千分尺、塞尺、平台、直尺测 量缺陷长度;依据GB/T 2828.1-2003二次抽样方案按箱进行抽检 尺寸(长度、宽度、厚度、对角线)检验: 检验工具:使用钢卷尺、千分尺测量; 检验方法: 用钢卷尺测量钢化玻璃长度、宽度、对角线;用千分尺测量厚度,与图纸或“技 术协议”、国标相比较,看是否符合要求。 光伏玻璃的性能及检测 机械强度检验 检验工具:使用 1040g 表面光滑的小钢球、钢卷尺。 检验方法:用物品(如对应的铝型材),将钢化玻璃样品撑起;然后使 用 1040g 的小钢球放在距离试样表面 1000mm 的高度,使其自由落下进 行冲击试验,冲击点在距试样中心 25mm 的范围内。对每块试样在同一 位置上冲击仅限 1 次,以观察其是否破坏。 太阳能玻璃的性能及检测 钢化粒度 测试工具:使用冲击笔、胶带进行试验。 检验方法: ①将玻璃放平在箱体内,边缘四周固定;在玻璃的最长边中心线mm 左右的位置,用冲击笔进行冲击。 ② 在冲击玻璃破碎后 10s 到 3min 内对样品碎片进行计数。碎片计算时应去除 距离冲击点 80mm 及距边缘 20mm 范围内的部分,取样品中碎片最大的部分, 在这部分中用 50mm × 50mm 的方框,计算框内的碎片数,横跨方框边缘的 碎按二分之一个碎片计数。 太阳能玻璃的性能及检测 弯曲度 检验工具:使用钢板尺、塞尺进行试验。 检验方法: ① 将试样在室温下放置 4h 以上,测量时把试样垂直立放,并在其长边下方 的 1/4 处垫上 2 块垫块; ② 用一直尺或金属线水平紧贴制品的两边或对角线方向,用塞尺测量直线边 与玻璃之间的间隙,并以弧的高度与弦的长度之比的百分率来表示弓形时的 弯曲度; ③ 进行局部波形测量时,用一直尺或金属线mm 方向进行 测量,测量长度 300mm 。用塞尺测得波谷或波峰的高,并除以 300mm 后的 百分率表示波形的弯曲度 光伏玻璃的性能及检测 光伏玻璃的性能及检测 其他性能的检测 检验项目 透光率(350nm-1800nm) 标准要求 ≥91% 测试方法 ISO 9050:2003 耐热冲击性 温差不被破坏 湿热试验 1000h后,不允许出现泛碱、变色、白斑等 任何影响光线 耐风压性能 5400Pa IEC 61215-2005, IDT 10.13 备注:我公司目前对铁的含量无要求,对透光率只有整体要求。可见光透射比及 太阳光直接透射比无详细要求。 光伏玻璃的性能及检测 由中国建筑材料科学研究总院、中国建筑材料检验认证中心起草的光 伏玻璃检验标准主要内容: 外观质量 尺寸及允许偏差、 弯曲度 耐湿-冻性能 耐紫外辐照性能 耐湿性 耐热性 室外暴露试验 耐热循环试验 引出端受力性能 可见光透射比 可见光反射比 绝缘性 湿漏电流性能 热斑耐久性 旁路二极管耐热性能 耐静载荷性能 落球冲击剥离性能 霰弹袋冲击性能 光老炼性能 耐破碎散落性能 使用中遇到的问题 ?钢化玻璃的自爆 ?非晶硅玻璃层和后沿导线的断裂 ?作为顶棚玻璃受到日晒和积雪等环境载荷的性能退化、强度衰减。 ?作为建筑构件的老化和坠落风险 ?AR膜的脱落 使用中遇到的问题 自爆 钢化应力越大,硫化镍结石的临界半径就越小,能引起自爆的结石就越多。 钢化应力应控制在适当的范围内,这样既可保证钢化碎片颗粒度满足有关 标准,也能避免高应力引起的不必要自爆风险。平面应力(钢化均匀度)应 越小越好,这样不仅减小自爆风险,而且能提高钢化玻璃的平整度。 镀膜玻璃的AR膜脱落 体现在组件上是功率衰减快,不能满足质保曲线。 对应措施:对AR膜与玻璃的附着强度及化学和物理的稳定性进行要求, 进行相关的环境模拟测试,确保25年的使用寿命。

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