光伏减反射镀膜玻璃:太阳能组件的“保护伞”
随着传统化石能源的减少和污染的加重,各国开始大力发展光伏发电。光伏减反射镀膜玻璃是应用于太阳能组件表面的盖板玻璃,其主要作用是在保证光线透射的同时,防护晶硅电池避免受到外界环境的破坏。
光伏减反射镀膜玻璃的生产是通过辊涂工艺在光伏玻璃基片表面镀制一层增透膜(即具有减反增透效果的功能涂层),然后经过高温钢化烧结提升膜层与玻璃的结合力,增强玻璃的强度,同时提高光伏组件输出功率。
图片来源:中建材(宜兴)新能源有限公司
该增透膜 主要为纳米 SiO
2颗粒构成的多孔膜层,是硅源经过一系列的溶胶 -凝胶化学反应和热处理过程后所形成的光学功能膜层。 通过控制二氧化硅颗粒的大小和堆积形态,在玻璃表面获得纳米尺度分布均匀的多孔纳米材料,膜层的反射率降低到 1%左右,大大降低了太阳能的反射率,从而提高太阳能透射率,*终将提升太阳组件的转化效率。
光伏减反射镀膜玻璃的透过率性能对光伏组件的发电功率具有直接影响,决定了光能到达电池片表面的多少,所以透过率性能是衡量其质量标准的核心指标之一。
光伏减反射镀膜玻璃的透过率性能受基片透过率、减反射膜层增透性能及基片花纹等因素影响。目前市场上的减反射镀膜玻璃产品透过率性能一般能够达到 93.6%以上。
2010年以来,随着光伏行业的发展,大规模工业化减反射镀膜技术确立起来。中建材、福莱特、信义等企业均已经建立成熟的减反射镀膜生产线。根据中建材内部以及客户数据,单层减反射镀膜能提高组件发电功率2.5%以上,是光伏组件必不可少的材料之一。
单层镀膜玻璃生产工艺流程(规模化标准产线):磨边→清洗→预热→镀膜→固化→钢化→检测。
随着市场对高功率组件的需求,组件生产商要求制造商提供更高透过率的减反射镀膜玻璃产品。制造商一般是通过提升基片透过率和增透膜的增透性能提升光伏镀膜玻璃透过率。增透膜的增透性能提升的同时需要兼顾耐候性能和耐脏污性能,对于单层膜而言,增透性能提升到一定程度后,会难以兼顾耐脏污性能和耐候性能,所以目前市场上单层增透膜的增透性能已处于瓶颈期。
随着组件厂对面板玻璃的透光率、耐候性以及外观的要求越来越高,单层镀膜已经无法**满足要求。双层镀膜是实现透过率提升的途径之一,市场上已出现双层膜光伏减反射镀膜玻璃,但该类产品依然存在耐脏污性能**的问题,耐候性能有待验证。
沈军等研究了用溶胶 -凝胶法在玻璃表面镀制一层减反射(AR)薄膜,可以将入射光强度提高5%以上。但其复杂的工艺以及机械强度的缺陷,大大限制了它的应用。
王晓栋等在实验室设计并生产出了双层镀膜的光伏玻璃,其透光率要优于单层镀膜玻璃,但是无法工业化生产。特别是在大规模工业化应用中,双层镀膜必须同时满足成本低、合格率高、效果好的要求。
林江平等通过对双层镀膜理论分析并利用 TFCalc软件进行了相应模拟,优化膜层结构,精细化生产工艺,并用辊涂法生产出性能优异的双层镀膜产品。
双层镀膜的工艺设计需要整体上融入目前已经成熟的单层生产流程,否则改造成本高,不利于推广。特别需要注意的是,**层镀膜的固化与冷却直接决定了**层镀膜的效果。结合经验,设计了双层膜玻璃生产工艺流程:磨边→清洗→预热→**层镀膜→**次固化(高温150℃以上)→冷却(降至30℃以下)→检测→**层镀膜→**次固化→钢化→检测。 双层镀膜房的温度控制在 20~26℃,相对湿度30%~50%,通过调整皮带和胶辊的速度来控制膜层厚度。
上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。
采用德国薄膜制备工艺,形成了一套具有严格工艺标准的闭环式流程技术制备体系,能够制备各种超高性能光学薄膜,包括红外薄膜、增透膜,ARcoating,激光薄膜、特种薄膜、紫外薄膜、x射线薄膜,应用领域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、医用激光器、光学科研,红外制导、面部识别、VR/AR应用,博物馆,低反射橱窗玻璃,画框,工业灯具照明,广告机,点餐机,电子白板,安防监控等。
卷柔新技术拥有自主知识产权的全自动生产线【sol-gel溶胶凝胶法镀膜线】,这条生产线能够生产全球先进的减反射玻璃。镀膜版面可达到2440*3660mm,玻璃厚度从0.3mm到12mm都可以,另外针对PC,PMMA方面的增透膜也具有量产生产能力。ARcoating减反膜基本接近无色,色彩还原性好,并且可以避免了磁控溅射的缺点,镀完增透膜后玻璃可以做热弯处理和钢化处理以及DIP打印处理。这个**难度和具有很好的应用性,新意突出,实用性突出,湿法镀膜在价格方面也均优于真空磁控的干法。
卷柔减反射(AR)玻璃的特点:高透,膜层无色,膜硬度高,抗老化性强(耐候性强于玻璃),玻璃长期使用存放不发霉,且有一定的自洁效果.AR增透减反膜玻璃产品广泛应用于**文博展示、低反射幕墙、广告机玻璃、节能灯具盖板玻璃、液晶显示器保护玻璃等多行业。
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