徐洲科 趙宇峰 代濤
(陜西彩虹工業(yè)智能科技有限公司 咸陽 712021)
為了能夠充分利用太陽光,鍍膜玻璃一定要保持相對較高的透射率。為使鍍膜玻璃保持較高的透射率必須提高原片玻璃的透過率?,F(xiàn)供應(yīng)客戶要求原片透過率須達(dá)到91.6%以上,滿足市場需求必須提高透過率刻不容緩。全球各大光伏廠商紛紛推廣高透過率產(chǎn)品,為了滿足客戶要求,拓寬銷售,優(yōu)化壓延工藝、改進(jìn)壓延輥花紋設(shè)計(jì),提高玻璃透過率是企業(yè)經(jīng)營必然選擇之一。
透過率的測量方法有T值和Y值兩種(用于測量透過率的儀器根據(jù)波長的長短確認(rèn)測量的方法),T值是指380~1100 nm(全波長段)對于鈉鈣硅玻璃,在可見光到近紅外波段范圍下檢測的結(jié)果,Y值是指380~780 nm段(可見光)內(nèi)對于鈉鈣硅玻璃,在可見光波段范圍下檢測的結(jié)果,雜質(zhì)的吸收是主要的。目前通常采用測量方法是T值。
2019年3月15日—2019年3月25日對3.2 mm產(chǎn)品的厚度和透過率進(jìn)行記錄分析,經(jīng)跟蹤對透過率進(jìn)行分析,同尺寸的產(chǎn)品厚度越薄透過率越高,見圖1。
由圖1可以看出,3.24 mm、3.03 mm玻璃原片樣片的厚度(厚度偏差±0.2 mm)對應(yīng)透過率測試的結(jié)果為91.56%、91.61%。說明在同等條件下,玻璃厚度與透過率成近似反比關(guān)系。
圖1 2019年3月彩虹光伏玻璃廠3.2 mm產(chǎn)品厚度變化對透過率的影響
由于個(gè)別客戶對產(chǎn)品厚度要求走上限和落球的需求導(dǎo)致產(chǎn)品不可做薄,需找到合適的臨界值。
實(shí)際生產(chǎn)過程中每次清洗上輥后,隨著上輥的表面溫度變化透過率波動比較明顯。上輥表面溫度低時(shí)板面粗糙度增大,板面花紋定型時(shí)間加快。反之,要想提高透過率需減少上輥粗糙度,降低板面花紋定型時(shí)間。
2019年2月份,試用粗糙度小的壓延輥(上輥)上機(jī)效果不明顯,未能有效提高原片透過率,產(chǎn)品表面粗糙度滿足不了鍍膜工序工藝要求,鍍膜欠點(diǎn)多發(fā)(側(cè)滑),實(shí)驗(yàn)失敗。
目前壓延輥下輥花型為正六角花型,正六棱臺體+球冠的組合體,底部為正六棱臺(其底部為正六邊形,簡稱為正六邊形花型),之所以采用這樣的圖形,是為了壓制玻璃離開壓延輥即離型時(shí)的便利,以利于玻璃板往后穩(wěn)定傳送,類似于鑄造砂型常常制成一定的拔模斜度,并避免尖銳角。圖2所示在40倍放大鏡下壓延輥下輥花型,圖3是產(chǎn)品壓制出來后在40倍放大鏡里的產(chǎn)品圖形。圖3光伏玻璃原片的透過率為91.45%以上。
圖2 壓延輥下輥花型40倍圖
圖3 壓制出來的玻璃六邊形40倍圖
因隨著市場變化客戶對透過率提出更高要求,生產(chǎn)的玻璃原片透過率已不能滿足客戶要求,根據(jù)作圖(圖4、圖5)分析正六邊形花型兩種狀況的下輥壓制出的光伏玻璃原片的折射、反射及全反射現(xiàn)象。當(dāng)下輥花型飽滿、平滑時(shí),壓制出的對應(yīng)玻璃板下板凹坑為飽滿、平滑孔洞形。當(dāng)下輥花型尖銳、突兀時(shí),壓制出的對應(yīng)玻璃板下板凹坑為突兀、尖銳的孔洞形。
圖4 玻璃下板凹坑為飽滿、平滑的孔洞形
圖5 玻璃下板凹坑為突兀、尖銳的孔洞形
根據(jù)圖4、圖5的幾何作圖分析可以得到,如果下板凹坑的孔洞形狀曲線平滑、飽滿,則入射的光線絕大部分都能經(jīng)過二次折射透射過玻璃上板進(jìn)入空氣中,而且反射能量會很小。入射光線僅僅在凹坑的底部側(cè)壁會發(fā)生全反射,此時(shí),透過率會達(dá)到很高,屬于理想狀態(tài)。如果玻璃下板凹坑的孔洞形狀曲線突兀、尖銳,則只有凹坑頂部相對較少入射光線能夠經(jīng)過二次折射透射過玻璃上板進(jìn)入空氣中,并且反射能量會較大,入射光線發(fā)生全反射的就會相對很多,透過率就要受到影響降低。
在此基礎(chǔ)上,對壓延輥下輥花型進(jìn)行優(yōu)化,在正六角型花紋的基礎(chǔ)上對花紋尖銳處進(jìn)行平滑處理(平頭正六角花型),圖6為正六角花型在40倍放大鏡里的壓延輥花型,圖7為平頭正六角花型在40倍放大鏡里的壓延輥花型。
圖6 正六角花型
圖7 平頭正六角花型
2019年3月、4月分別對兩種花型在光伏壓延生產(chǎn)線上機(jī),上機(jī)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)記錄數(shù)據(jù)正六角花型透過率最高91.45%,平頭正六角花型透過率最高91.65%。結(jié)果完全符合分析得出的結(jié)論。圖8、圖9是彩虹集團(tuán)光伏公司生產(chǎn)不同花型時(shí)透過率的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
圖8 正六角花型玻璃原片透過率波動圖
圖9 平頭正六角花型玻璃原片透過率波動圖
平頭正六角花型透過率明顯高于正六角花型的透過率,可是生產(chǎn)實(shí)踐中也有一些不足,平頭正六角花型的拔模能力不如正六角花型的拔模能力,導(dǎo)致板面欠點(diǎn)的發(fā)生率高于正六角花型。板面質(zhì)量的穩(wěn)定性差,壓延輥?zhàn)鳛閴貉拥闹匾b備,直接影響透過率的高低。在壓延裝備方面壓延輥是一方面,在清洗壓延輥時(shí)透過率也發(fā)生變化,由于清洗過程中造成產(chǎn)品定型速度進(jìn)行變化導(dǎo)致花紋的角度不同透過率也隨之變化。壓延裝備的好壞影響產(chǎn)品透過率,其次同一種花型在上機(jī)過程中透過率穩(wěn)定性差。這也說明在壓延裝備中還有影響透過率的因素在其中。這也是我們下一步需解決的問題。
提高光伏玻璃透過率是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),其影響因素多,僅從上述幾方面簡單分析對透過率的影響還有很多不足。原片厚度的控制、清洗壓延輥的影響、平頭正六角花型板面的欠點(diǎn)控制以及上機(jī)后如何保證透過率的穩(wěn)定性,還需從配料、熔解、壓延、鍍膜、壓延輥花型幾個(gè)方面進(jìn)行研究,解決目前面臨的問題刻不容緩。