La célula solar de silicio cristalino en sí tiene poca resistencia mecánica y es propensa a romperse. La humedad y los gases corrosivos del aire oxidan y corroen gradualmente el electrodo, que no puede soportar las duras condiciones de trabajo al aire libre. Por esta razón, las células solares suelen encapsularse con vidrio fotovoltaico a través de EVA y un panel posterior. El vidrio fotovoltaico en los módulos fotovoltaicos protege la batería de la erosión por agua y gases, bloquea el oxígeno para prevenir la oxidación, ofrece resistencia a altas y bajas temperaturas, buen aislamiento y resistencia al envejecimiento. El vidrio fotovoltaico es un tipo de vidrio de silicato con bajo contenido de hierro, también conocido como vidrio gofrado ultrablanco.
El vidrio fotovoltaico utilizado en las células de silicio cristalino es diferente del vidrio flotado. La superficie superior del vidrio fotovoltaico es aterciopelada, lo que dificulta que la luz incida directamente sobre la superficie del módulo y produzca reflejos especulares. La superficie inferior está grabada en relieve, lo que mejora la adherencia con la película de EVA.
Los principales componentes del vidrio fotovoltaico
Las principales materias primas del vidrio fotovoltaico incluyen arena de cuarzo, carbonato de sodio, piedra caliza, dolomita, nitrato de sodio, sal de glauber, piroantimoniato de sodio, hidróxido de aluminio, etc. La arena de cuarzo desempeña principalmente el papel de cuerpo formador de red, la dosificación suele ocupar la mayor parte del componente del vidrio, el carbonato de sodio se utiliza principalmente para proporcionar óxido de sodio, principalmente para reducir la temperatura de fusión del vidrio; la función principal de la piedra caliza es ajustar la viscosidad del vidrio al valor apropiado, de modo que el tiempo de moldeo del vidrio cumpla con los requisitos de moldeo, la sal de glauber se utiliza principalmente como clarificador, se utiliza para eliminar burbujas en el vidrio, para proporcionar transmitancia al vidrio.
Índice de consumo de materia prima para vidrio fotovoltaico
El vidrio fotovoltaico se prepara generalmente mediante el método de calandrado, y el proceso de producción se puede dividir en dos etapas: producción de láminas y procesamiento profundo. La producción original incluye principalmente la dosificación, la fusión, el calandrado, el recocido y el corte. Alrededor de 1100 ℃ en el proceso de laminado, el vidrio fundido, un rodillo de calandrado lo hace rodar y enfriar, hasta alcanzar una cierta velocidad, un cierto espesor, un cierto ancho, un cierto patrón, pasando el vidrio a una tasa del 91,5%, y luego después del recocido, hace que el vidrio tenga una curva de tensión relativamente estable, para tener cierta resistencia, no se rompe fácilmente, es propicio para el corte y procesamiento del vidrio. Es necesario señalar que hay una diferencia entre la línea de producción de vidrio fotovoltaico gofrado y vidrio flotado.
El proceso de procesamiento profundo generalmente consiste en el recubrimiento y endurecimiento del vidrio original. El recubrimiento mejora la transmitancia del vidrio fotovoltaico, mientras que el endurecimiento aumenta las propiedades mecánicas del vidrio. La resistencia a la flexión del vidrio endurecido es de 3 a 5 veces mayor que la del vidrio común, y la resistencia al impacto es de 5 a 10 veces mayor que la del vidrio común, lo que mejora la resistencia y también la seguridad.
Diagrama de flujo del proceso de fabricación de vidrio fotovoltaico
El rendimiento del vidrio fotovoltaico 02 requiere que el vidrio fotovoltaico tenga una buena transmitancia de luz. En términos generales, la transmitancia de luz de la lámina de acero sin recubrimiento (rango de longitud de onda de 380 nm a 1100 nm) suele ser superior al 91 %, mientras que la transmitancia de luz del vidrio recubierto después de un procesamiento profundo puede alcanzar el nivel del 93,5 %. Además, el vidrio fotovoltaico debe cumplir con ciertas propiedades mecánicas y de resistencia a la intemperie. Según GB T 30984.1-2015 “vidrio para energía solar parte 1 vidrio gofrado ultrablanco”, el rendimiento mínimo del vidrio fotovoltaico utilizado para módulos fotovoltaicos debe cumplir con los siguientes requisitos.
Industria del vidrio fotovoltaico en China
Las barreras de entrada para la industria del vidrio fotovoltaico son más altas, la concentración es mayor, la producción requiere una acumulación de experiencia a largo plazo y un proceso de producción integral, además de una mayor inversión inicial. Un horno de vidrio fotovoltaico con capacidad para 900 toneladas/día requiere una inversión inicial de 9 RMB, mientras que un horno de 550 toneladas requiere entre 300 y 400 millones de yuanes. Los hornos grandes tienen un menor costo de fabricación en comparación con los hornos ordinarios (con un consumo de energía hasta un 20% menor). Como resultado, la industria del vidrio fotovoltaico tiene un claro efecto de escala, y la tecnología de núcleos fundidos a gran escala está principalmente en manos de las empresas líderes. Las pequeñas y medianas empresas carecen relativamente de la capacidad técnica y económica para invertir en la construcción de hornos de 1000 toneladas.
Desde que China superó el umbral tecnológico de la producción de vidrio fotovoltaico en 2006, la industria fotovoltaica nacional se ha desarrollado rápidamente en menos de 10 años. Tras depender completamente de las importaciones, China se ha convertido en el mayor productor mundial de vidrio fotovoltaico. Más del 90% de los módulos de silicio cristalino del mundo utilizan vidrio fotovoltaico producido en China. En comparación con las empresas extranjeras, el vidrio fotovoltaico chino presenta claras ventajas en calidad y coste. A diciembre de 2017, China contaba con 24 plantas de producción de vidrio calentado ultrablanco, 40 hornos y 135 líneas de producción, con una capacidad de producción total de 21.290 toneladas/día. Calculado según el nivel de rendimiento promedio de la industria del 78%, la producción nacional de piezas de vidrio calentado ultrablanco es de aproximadamente 14.773,20 toneladas/día.
Expectativas del mercado
2018 será el primer año de lanzamiento de componentes de doble cara, y la cuota de mercado de estos componentes aumentará rápidamente, lo que impulsará la demanda de vidrio fotovoltaico. Según los cálculos, la demanda de vidrio fotovoltaico se muestra en la siguiente tabla. Teniendo en cuenta que algunos hornos de vidrio fotovoltaico antiguos necesitarán reparaciones en frío en 2018, la capacidad de producción real de vidrio fotovoltaico será inferior a la capacidad de producción nominal, y la oferta y la demanda de vidrio fotovoltaico en 2018 estarán en un equilibrio ajustado.
Según los resultados, desde el cuarto trimestre de 2017, la oferta y la demanda de vidrio fotovoltaico son ajustadas. A principios de 2018, bajo la premisa de que la industria fotovoltaica se encuentra en temporada baja durante el primer trimestre, se contrarrestará el aumento del precio del vidrio fotovoltaico, donde la lámina de recubrimiento cuesta 31 yuanes por metro cuadrado o más, y el precio del vidrio ronda los 21 yuanes por metro cuadrado. El repunte de los precios hará que el nivel de margen bruto de las empresas de vidrio fotovoltaico mejore significativamente.
Fecha de publicación: 14 de abril de 2020