镀膜光伏玻璃的能量透过率

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光伏组件辅材——光伏玻璃

光伏组件辅材——光伏玻璃

原片
深加工
工艺
配料
融化
压延
退火
切割
磨边
镀膜
钢化
设备
混料机
窑炉
压延机
退火窑
切割机
磨边机
镀膜机 钢化炉
材料
石英砂
天然气 天然气
纯碱
辅材
镀膜液
光伏玻璃加工工艺
配料:各种原料经进厂卸车、倒运、精确称量、混合均匀后形成配合料,按一定比例加入碎玻璃后输送至窑炉头 料仓。
熔化:配合料经投料机进入熔窑后,经高温熔化、澄清、均化后形成合格的玻璃液,从溢流口流入压延机。澄清 过程是熔制过程中关键,将直接影响玻璃最终的质量。
压延:高温玻璃液流动至压延机双辊间隙,通过对辊间隙时被迅速碾压、摩擦、拉伸成型,形成压花玻璃板,经 活动辊台进入退火窑。
退火:连续的玻璃带在退火窑以缓慢的速度冷却,以消除玻璃中产生的热应力的过程。 切片/磨边:玻璃带经纵切、横掰、加速辊道、落板后运送到堆垛区,由机械手取片堆垛。切片时产生的废玻璃经
粉碎后加入配合料重新熔化。 镀膜:将待镀膜的玻璃清洗、干燥后,由滚涂设备将镀膜浆料均匀滚涂在玻璃基板上,以提高光伏玻璃透光率。
绒面 压花面 超白压花镀膜光伏玻璃
目录
CONTENTS
1
光伏玻璃的作用
2
主要成分和加工工艺
3
生产过程中存在的主要问题
4
光伏玻璃主要技术指标
5
发展阶段和行业壁垒
光伏玻璃的作用
晶硅太阳能电池本身机械强度差,容易破裂,空气中的水分和腐蚀性气体会逐渐氧化和锈蚀电极,无法承受 露天工作的严酷条件,为此,太阳能电池通常采用光伏玻璃通过 EVA 和背板进行封装。光伏玻璃在光伏组 件中起到保护电池不受水气侵蚀、阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能

光伏组件材料对太阳能电池组件功率的影响

光伏组件材料对太阳能电池组件功率的影响

光伏组件材料对太阳能电池组件功率的影响前言常规晶体硅太阳电池组件的封装结构,自上而下的顺序分别是钢化玻璃-EVA-晶体硅太阳电池-EVA-背板;封装之前的单焊、串焊工艺将电池片通过涂锡焊带连接;组件层压封装好后,再组装上接线盒、边缘密封胶和边框。

因此,造成组件封装损失的可能因素无外乎是太阳电池和组件的封装材料。

一、玻璃对组件功率的影响光从组件表面到硅体内首先经过玻璃。

普通钢化玻璃的透射率为92%左右,目前市场上已推出具有增透膜的镀膜玻璃,透射率可高达96%。

实验过程:使用相同效率17%的电池,除玻璃不同外其余原材料相同完全。

正常生产25块镀膜玻璃和25块非镀膜玻璃组件。

经过相同的芬兰模拟仪进行功率测试。

(图一)从(图一)中可以看出,非镀膜玻璃的平均功率为234.5W,镀膜玻璃的平均功率为246.2W。

镀膜玻璃一般可提高组件1.09%的输出功率增益,但其长期稳定性和可靠性需要进一步的研究。

在电池和其他辅材不变的情况下,使用透射率高的钢化玻璃,组件的输出功率增大,封装损失减小。

二、EVA对组件功率的影响EVA(乙烯-醋酸乙烯聚合酯)用于粘结钢化玻璃、电池和背板,由于它是紫外不稳定的,约占太阳光6%的紫外线长时间的照射可造成EVA胶膜的老化、龟裂、变黄,继而降低其透光率,因此有些厂家的EVA中会添加抗紫外剂,这样就会引起EVA在短波段的透射率的下降。

太阳光的强度分布:0.7nm-280nm不易到达地球,280nm-400nm为UV紫外光,400nm-750nm为可见光,750nm-3000nm 为红外线。

目前接触到的EVA当中,(福斯特F406属于低截止紫外产品)其他厂家的UV截止波长均在360nm-380nm,本身对紫外光有一定的截止。

EVA 的UV 截止主要靠EVA本身的紫外吸收剂吸收紫外光并转换成热能并散发出去。

EVA 本身变黄的部分为内部的耦合剂、抗氧化剂、架桥剂等发生质变。

但本身的紫外吸收剂的寿命为多少没有详细的数据。

影响光伏玻璃透过率原因分析与对策

影响光伏玻璃透过率原因分析与对策

影响光伏玻璃透过率原因分析与对策摘要:光伏玻璃又称超白玻璃,狭义上说,光伏玻璃是适用于光伏组件和光热组件的玻璃。

广义上说,光伏玻璃是应用于光伏组件一体化部件和薄膜电池组装方面的玻璃。

研究表明,太阳能电池光电转换效率增加1个百分点,发电成本降低7%,光伏玻璃的透射率在光伏发电组件中起着非常重要的作用。

它是影响光伏组件光电转换效率的重要因素,也是光伏玻璃制造商和光伏组件企业非常关注的因素。

关键词:光伏玻璃;透过率;原因分析;对策引言随着全球能源需求的增加,太阳能作为一种不可再生和清洁的能源受到高度重视。

过去30年来,太阳能光伏发电在大学研究和商业化领域迅速发展。

预计到2040年,太阳能将成为世界上最大的电力来源,太阳能光伏发电能力将占世界发电量的15%至20%,届时将会大大降低碳排放量,同时在保护环境方面会发挥越来越重要的作用。

光伏玻璃透过率的高低直接影响光伏发电的效率,研究光伏玻璃透过率的影响因素,提高光伏玻璃的透过率对提高光伏组件的发电效率有重大的意义。

1、影响光伏玻璃透过率的原因在入射光通量自被照面或介质入射面至另外一面离开的过程中,投射并透过物体的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比,称为该物体的透过率。

光是一种电磁波,当光照射到玻璃表面上时,会发生反射、散射、吸收、投射。

要想提高光伏玻璃的透过率,就要想办法减少光的反射、散射和吸收。

影响光伏玻璃透过率的因素主要有:玻璃铁含量、熔窑的作业制度、玻璃的花型、厚度。

1.1玻璃中的铁含量在生产光伏玻璃的原材料中,含有杂质的原材料一般有石英砂、白云石、石灰石等。

这些原材料中的着色元素会大大降低光伏玻璃的透过率。

而光伏玻璃原料中的石英砂占比又很高,可达70%左右,因此石英砂中的铁含量的高低对光伏玻璃的透过率有致命的影响。

1.2熔窑的作业制度光伏玻璃中影响透过率的其实是制品中的铁离子对光的吸收从而降低了透过率。

铁在玻璃中主要有两种价态,即Fe2+和Fe3+,玻璃的颜色主要取决于两者在玻璃中的比例状态,当Fe2+占比较大时,光伏玻璃会呈现蓝绿色,当Fe3+占比较大时,光伏玻璃则会呈现黄绿色或黄色,Fe2+对可见光的吸收能力约为Fe3+的10倍。

光伏玻璃减反射镀膜液

光伏玻璃减反射镀膜液

光伏玻璃减反射镀膜液
太阳能光伏玻璃减反射镀膜液是指一种能够增加太阳能电池光伏玻璃的反射率的复合材料的液体镀膜。

它旨在将太阳能光伏玻璃表面的反射率从普通的玻璃板(15-20%)提高到高反射镀膜上(60-80%)。

这种镀膜液提供了光伏玻璃一个可行的解决方案,其有效地吸收了可见光和红外光谱能量,有助于使太阳能系统的效率最大化。

1. 太阳能光伏玻璃的反射率
太阳能光伏玻璃的反射率是决定太阳能发电效率的一个重要因素,普通的玻璃表面的反射率一般在15-20%,而通过太阳能电池光伏玻璃减反射镀膜液进行处理后,玻璃表面的反射率可以提高到60-80%。

2. 太阳能光伏玻璃减反射镀膜液的组成
太阳能光伏玻璃减反射镀膜液是经特殊配制而成的复合材料,其主要成分主要包括水、膨胀剂和其它添加剂,如氧化锆、氧化铝、氧化铁和抗菌剂等。

3.太阳能光伏玻璃减反射镀膜液的工作原理
太阳能光伏玻璃减反射镀膜液的工作原理是通过制备一种特殊的水溶
液,然后倾斜地将液体喷洒在被处理的玻璃表面上,形成一层保持水分的均匀涂层,从而减少玻璃表面的反射,有效地将可见光和红外光谱能量吸收,提高太阳能电池系统的效率。

4、太阳能光伏玻璃减反射镀膜液的优点
(1)提高太阳能发电效率:减少反射率会使太阳能光伏玻璃的发射增强,从而提高太阳能发电效率。

(2)提升了太阳能电池的耐久性:它提供了一层抵抗潮湿和抗氧化的膜层,有利于延长太阳能电池的使用寿命。

(3)可根据客户需求定制:太阳能光伏玻璃减反射镀膜液可以根据客户的特定需求定制,从而更好地满足客户的太阳能光伏玻璃表面处理需求。

D镀膜玻璃光学和热学性能简介

D镀膜玻璃光学和热学性能简介

D镀膜玻璃光学和热学性能简介镀膜玻璃光学和热学性能简介镀膜玻璃光学和热学性能简介当今世界上使用镀膜玻璃的建筑已经越来越普遍,从我国沿海地区到内陆省份,从南方暖湿地带到北方寒冷地区您都可以欣赏到装饰高雅华丽、赏心悦目的建筑。

镀膜玻璃是用于高层建筑最理想的墙体材料,镀膜玻璃不仅具装饰功能,而且有降低建筑物内的能量消耗的作用,镀膜玻璃的装饰效果和节能功能主要由其光学性能决定的。

镀膜玻璃的光学和热学性能参数主要有反射率、透射率和吸收率以及镀膜玻璃的色度,实际上使用镀膜玻璃的常用指标有:可见光透射、反射比、紫外线透射、反射比,太阳能总透射比、遮阳系数和传热系数(U值)以及辐射率。

可见光透射比表示镀膜玻璃可以透射的可见光的比例,可见光反射比表示了镀膜玻璃反射的可见光的比例,又可以分为膜面反射比,玻璃面反射比。

紫外线透射、反射比分别表示了镀膜玻璃透射和反射的紫外线比例。

太阳能总透射比表示总的可透射的太阳光谱的能量比例。

遮阳系数考察玻璃能透过的总的太阳能的多少。

传热系数(U值)表示了镀膜玻璃的热传递能力。

辐射率是用指定玻璃的辐射能量与标准黑体全辐射能量之比来表示的。

在日常生活中,人们注意到同一物体在不同光源照射下,会呈现不相同的颜色。

光学性能测试必须统一规定各种测试条件,如照明光源,照明与控测的几何条件等,这样我们才可以度量和比较各种指标。

当玻璃表面有薄膜时,由于膜与玻璃本体的折射率的不同,则在反射时就产生由薄膜和玻璃界面与表面反射出的光的干涉现象。

综合反射光线的强度与玻璃没有镀膜时表面的反射光强度相比,可能提高,也可能降低。

由此产生了许多不一般的光学和热学性能。

由于镀膜玻璃对太阳辐射光的吸收或反射作用,改变了太阳辐射热能穿过玻璃窗进入房间的情况,因此建筑师和交通工具设计师在考虑采光装饰选择玻璃品种时,除用透射反射比外,还常常用到太阳能总透射比、遮阳系数和传热系数等。

太阳能总透射比,等于太阳光直接透射比与玻璃吸收了太阳辐射热之后,向室内侧的二次热传递系数之和。

镀膜玻璃简介

镀膜玻璃简介

镀膜玻璃镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求。

镀膜玻璃按产品的不同特性,可分为以下几类:热反射玻璃、低辐射玻璃(Low-E)、导电膜玻璃等。

热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜,使产品呈丰富的色彩,对于可见光有适当的透射率,对红外线有较高的反射率,对紫外线有较高吸收率,因此,也称为阳光控制玻璃,主要用于建筑和玻璃幕墙;低辐射玻璃是在玻璃表面镀由多层银、铜或锡等金属或其化合物组成的薄膜系,产品对可见光有较高的透射率,对红外线有很高的反射率,具有良好的隔热性能,主要用于建筑和汽车、船舶等交通工具,由于膜层强度较差,一般都制成中空玻璃使用;导电膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化铟锡等导电薄膜,可用于玻璃的加热、除霜、除雾以及用作液晶显示屏等;镀膜玻璃的生产方法很多,主要有真空磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法以及溶胶—凝胶法等。

磁控溅射镀膜玻璃利用磁控溅射技术可以设计制造多层复杂膜系,可在白色的玻璃基片上镀出多种颜色,膜层的耐腐蚀和耐磨性能较好,是目前生产和使用最多的产品之一。

真空蒸发镀膜玻璃的品种和质量与磁控溅射镀膜玻璃相比均存在一定差距,已逐步被真空溅射法取代。

化学气相沉积法是在浮法玻璃生产线上通入反应气体在灼热的玻璃表面分解,均匀地沉积在玻璃表面形成镀膜玻璃。

该方法的特点是设备投入少、易调控,产品成本低、化学稳定性好,可进行热加工,是目前最有发展前途的生产方法之一。

溶胶—凝胶法生产镀膜玻璃工艺简单,稳定性也好,不足之处是产品光透射比太高,装饰性较差。

镀膜玻璃中应用最多的是热反射玻璃和低辐射玻璃。

基本上采用真空磁控溅射法和化学气相沉积法两种生产方法。

镀膜玻璃性能特点:1、太阳能透过率;2、较好的单向透视功能及较高的镜面反射效果;3、对太阳能中的红外线部分有较高的反射率,对紫外线部分有较高的吸收率,避免室内物品的褪色,并能节约房屋内冷暖空调的能耗;4、保护隐私:由于镀膜玻璃反射作用,限制了可见光的通过量,是光线强的一面看不见光线弱的一面;5、性能持久:膜层使用的金属化合物与玻璃结合牢固,可有效地提高玻璃的化学稳定性和使用寿命;镀膜玻璃产品应用:广泛应用于各类建筑幕墙及门窗装饰,可制作钢化夹胶、中空等多种用途的复合玻璃制品。

光伏太阳能减反射镀膜玻璃的制备

光伏太阳能减反射镀膜玻璃的制备

光伏太阳能减反射镀膜玻璃的制备夏善慧陈汉舟王怡馨李恭昌(中建材(合肥)新能源有限公司合肥230088)摘要酸性条件下,以正硅酸乙酯为主要原材料,通过溶胶凝胶法引入不同长度桥联基团的有机硅氧烷调节SiO2粒子中的孔径大小和膜层脆性,利用氨基树脂与S1O2粒子交联形成立体网状结构,制备性能稳定的S1O2减反射镀膜液。

再利用辐涂法将镀膜液涂覆于光伏玻璃表面,制成的光伏太阳能减反射镀膜玻璃的透过率最高可达94.52%,380-1100nrn波段平均透过率增益高达2.6%,硬度4H,具有较好的光学性能及优异的耐候性。

关键词减反射镀膜玻璃;中。

2薄膜;透过率;硬度中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1003-1987(2021)06-0057-04The Preparation of Photovoltaic Solar Anti-reflection Coated GlassXIA Shanhui,CHEN Hanzhou,WANG Yixin,LI Gongchang(CNBM(Hefei)New Energy Resources Co.,Ltd.,H吸i230088,China)Abstract:The SiO?anti-reflection coating solution with stable performance takes tetraethyl orthosilicate as the main material,siloxanes with different lengths bridging groups were introduced by the sol-gel technics in acidic conditions,to adjust the pore size of SiO?particles and film brittleness, the amino resin was crosslinked with SiO?particles to form a three-dimensional network structure.The solution was coated on the surface of photovoltaic glass by roller coating method.The transmittance of the photovoltaic coated glass is up to94.52%,the average transmittance gain in the380-1100nm band is as high as2.6%,and the pencil hardness reaches4H,good optical properties and excellent weather­resistance are obtained.Key Words:anti-reflection coated glass,SiO?thin film,transmittance,hardness0引言光伏玻璃作为太阳能电池表面的保护层,是光伏组件的重要辅材之一[⑵,但是由于玻璃表面会反射一部分太阳光,导致电池的发电功率下降。

镀膜玻璃1

镀膜玻璃1

遮光隔热的玻璃———阳光控制镀膜玻璃根据玻璃成分及厚度的不同,普通透明玻璃的可见光透过率在80%~85%之间,太阳辐射能的反射率为13%,透射率为87%左右。

在实际生活中,夏天射入室内及交通工具中的阳光让人感到刺眼、灼热,也造成空调设备的能量消耗大;在寒冷地区的冬天,又会有太多的热能通过窗户散失掉,实测表明采暖热能的40%~60%是由窗户散失掉。

如何减弱摄入室内及交通工具中的阳光强度,使射入的光线柔和而又舒适;如何降低玻璃太阳能的透射率以便降低空调消耗;又如何减少冬天室内热能从窗户的散失,以提高采暖效能。

未解决这些问题,最早人们采用在玻璃表面镀上一层薄膜的方法,以赋予玻璃各种新的性能。

一、镀膜玻璃的发展历史镀膜玻璃的真正发展很难追溯到准确的年代,比如玻璃上第一个减反射膜是1817年Fraunhofer在德国用浓硫酸或硝酸处理抛光玻璃时偶然得到的,但当时并没有找到技术应用。

而目前大家公认的开始年代是1835年德国化学家利比格手工涂镀玻璃银镜的发明。

之后,20世纪相继发明了各种无力的、化学的或物理化学的镀膜方法。

在玻璃上镀膜的目的是为了是玻璃产生可以控制光学、电学、化学和力学性质的特殊变化。

目前,我国拥有各类镀膜玻璃生产线570多条,全国生产能力14000万平方米。

能够生产阳光控制镀膜玻璃、LOW-E玻璃、导电膜玻璃、自洁净玻璃、电磁屏蔽玻璃、吸热镀膜玻璃及减反射玻璃等多种产品。

二、阳光控制镀膜玻璃的定义及分类阳光控制玻璃又称热反射镀膜玻璃,也就是通常所说的镀膜玻璃(Reflective glass)也称反射玻璃。

热反射镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,已达到大量反射太阳辐射热和光的目的,热反射镀膜玻璃具有良好的遮光性能和隔热性能。

热反射镀膜玻璃的种类按颜色划分,有金黄色、珊瑚黄色、茶色、古铜色、灰色、褐色。

按生产工艺划分,有限镀膜和离线镀膜两种,在线以硅质膜玻璃为主,离线则所有膜系产品均有。

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光伏组件对减反射膜的要求
Requirements of AR coatings on PV glass
➢ Broadband highly effective: c-Si cells: 300 nm ~ 1200 nm;
➢ Long-term durability; ➢ Low cost; ➢ Easy cleaning; ➢ Large area uniform;
Adhesion
No peer off
Pencil hardness
≥H
Power output
Increase ≥2.0 %
微观结构控制
Microstructure control
120o
表面自组装技术实现憎水效果
➢ 均匀的颗粒尺寸分布 (Mono-dispersed particles) ➢ 精确的孔隙率与附着力控制(Precise thickness control) ➢ 易清洁(Easy cleaning)
室外使用性能测试系统
Outdoor performance testing system
每日发电量记录
Daily records of power outputs
归一化每日发电量记录
Normalized daily records of power outputs
总结
Summary
1. 多功能SiO2单层减反射镀膜技术提高太阳光能量透过率; (Multifunctional SiO2 AR-coating technology for improvement of solar transmittance)
3. 双层膜系减反射镀膜技术 (Double-layer AR-coating Technology)
4. 室外使用效果跟踪 (Records of Outdoor Energy Performance )
光伏玻璃与减反射膜
PV glass and AR coating
PV glass for modules:
Aging test
Acid resistance test
UV-exposure: No change
Damp heat : < 1.5 % T loss
Thermal cycle: < 1% T loss
< 1% Tpv loss
Salt mist test Less than 1% Tpv loss
AR-coating on PV glass can improve the power output of PV modulle of AR-coating
For a light wavelength of 600 nm, an AR-coating layer a thickness of 120 nm and refractive index of 1.25 is most effective.
2. 双层膜系减反射镀膜技术进一步提高太阳光能量透过率; (Double-layer AR-coating technology for better improvement of solar transmittance)
3. 室外使用效果跟踪表明减反射光伏玻璃应用效果优于普通 光伏玻璃 (Records of outdoor energy performance revealed that modules with AR-coatings generated more power than normal modules )
双层SiO2/TiO2高效减反射膜技术
SiO2/TiO2 double-layer AR-coating technology
Tpv(max) = 98.81%
SEM cross section
双层SiO2/TiO2高效减反射膜技术
SiO2/TiO2 double-layer AR-coating technology
600
900
Wavelength /nm
1200
Tph =
1200 nm 300 nm
T(
)η(
)S
1200 nm 300 nm
η(
)S
Photovoltaic transmittance for c-Si
多功能单层SiO2减反射膜技术
Multifunctional single-layer SiO2 AR-coatings
94
1.0
1.0
92
0.8
0.8
90
0.6
0.6
88
0.4
0.4
86
0.2
0.2
84 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 Wavelength /nm
0.0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400
Wavelength /nm
0.0 300
镀膜光伏玻璃的能量透过率
Solar Transmittance of AR-coated PV Glass
报告内容
Contents
1. 减反射光伏玻璃技术 (AR-coated Photovoltaic Glass Technology)
2. 多功能SiO2单层减反射镀膜技术 (Multifunctional SiO2 AR-coating Technology)
)S
S 2500 nm
300 nm
Solar energy transmittance
Tpv=
1200 nm 300 nm
T(
)S
S 1200 nm
300 nm
Photovoltaic transmittance
Transmittance /% Rel. Intensity
Quantum efficiency
感谢您的关注!
Thank you for your attention!
国际上现有技术现状
Various technological approaches
Chemical etching
Sol-gel dip-coating
不同的透过率计算方法
Various transmittance calculation methods
Te=
2500 nm 300 nm
T(
➢ Highly transparent,cheap ➢ Mechanical support ➢ Protection from enviroments
➢Low sun light absorption(<2%) ➢Refractive index:1.52 ➢Single side reflection loss: ~4%
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