La cella solare in silicio cristallino ha di per sé una scarsa resistenza meccanica ed è soggetta a rottura. L'umidità e i gas corrosivi presenti nell'aria ossidano e corrodono gradualmente l'elettrodo, che non è in grado di resistere alle difficili condizioni di lavoro all'aria aperta. Per questo motivo, le celle solari vengono solitamente incapsulate in vetro fotovoltaico attraverso un rivestimento in EVA e un pannello posteriore. Il vetro fotovoltaico nei moduli fotovoltaici protegge la batteria dall'erosione causata da acqua e gas, blocca l'ossigeno per prevenire l'ossidazione, resiste alle alte e basse temperature, ha un buon isolamento e resistenza all'invecchiamento. Il vetro fotovoltaico è un tipo di vetro silicatico a basso contenuto di ferro, noto anche come vetro goffrato ultra-bianco.
Il vetro fotovoltaico utilizzato nelle celle in silicio cristallino è diverso dal vetro float. La superficie superiore del vetro fotovoltaico è satinata, il che impedisce alla luce di colpire direttamente la superficie del modulo, evitando così la formazione di riflessi speculari. La superficie inferiore è goffrata, il che migliora l'adesione con la pellicola EVA.
I componenti principali del vetro fotovoltaico
Le principali materie prime del vetro fotovoltaico includono sabbia di quarzo, carbonato di sodio, calcare, dolomite, nitrato di sodio, sale di Glauber, piroantimoniato di sodio, idrossido di alluminio, ecc. La sabbia di quarzo svolge principalmente il ruolo di agente reticolante e il suo dosaggio costituisce solitamente la maggior parte dei componenti del vetro; il carbonato di sodio viene utilizzato principalmente per fornire ossido di sodio, principalmente per ridurre la temperatura di fusione del vetro; il ruolo principale del calcare è quello di regolare la viscosità del vetro al valore appropriato, in modo che il tempo di stampaggio del vetro soddisfi i requisiti di stampaggio; il sale di Glauber viene utilizzato principalmente come chiarificante, per eliminare le bolle nel vetro e per aumentarne la trasmittanza.
rapporto di consumo della materia prima del vetro fotovoltaico
Il vetro fotovoltaico viene solitamente preparato mediante calandratura e il processo di produzione può essere suddiviso in due fasi: produzione di lastre e lavorazione profonda. La produzione originale comprende principalmente dosaggio, fusione, calandratura, ricottura e taglio. A circa 1100 °C, durante il processo di laminazione, il vetro fuso viene laminato e raffreddato da rulli di calandratura, raggiungendo una certa velocità e uno spessore, una larghezza e un disegno specifici, con una percentuale di passaggio del vetro del 91,5%. Successivamente, dopo la ricottura, il vetro presenta una curva di sollecitazione relativamente stabile, una certa resistenza, non si rompe facilmente ed è adatto al taglio e alla lavorazione. È importante sottolineare che esiste una differenza tra la linea di produzione del vetro fotovoltaico goffrato e quella del vetro float.
Il processo di lavorazione profonda consiste solitamente nel rivestimento e nella tempra del vetro originale. Il rivestimento serve a migliorare la trasmittanza del vetro fotovoltaico, mentre la tempra ne aumenta le proprietà meccaniche. La resistenza alla flessione del vetro temprato è da 3 a 5 volte superiore a quella del vetro ordinario, mentre la resistenza all'impatto è da 5 a 10 volte superiore. Ciò migliora non solo la resistenza, ma anche la sicurezza.
Flusso di processo del vetro fotovoltaico
Le prestazioni del vetro fotovoltaico O2 richiedono che esso abbia una buona trasmissione luminosa. In generale, la trasmissione luminosa della lamiera d'acciaio non rivestita (intervallo di lunghezze d'onda da 380 nm a 1100 nm) è solitamente superiore al 91%, mentre la trasmissione luminosa del vetro rivestito dopo un trattamento profondo può raggiungere il 93,5%. Inoltre, il vetro fotovoltaico deve soddisfare determinati requisiti di resistenza agli agenti atmosferici e proprietà meccaniche. Secondo la norma GB T 30984.1-2015 "vetro per energia solare parte 1 vetro goffrato ultra-bianco", le prestazioni minime del vetro fotovoltaico utilizzato per i moduli fotovoltaici devono soddisfare i seguenti requisiti.
Industria del vetro fotovoltaico in Cina
Le barriere all'ingresso nel settore del vetro fotovoltaico sono elevate, la concentrazione è maggiore, la produzione richiede un lungo accumulo di esperienza e un processo produttivo integrato, oltre a un maggiore investimento iniziale. Un forno per vetro fotovoltaico con una capacità di 900 tonnellate/giorno richiede un investimento iniziale di 9 milioni di RMB, mentre un forno da 550 tonnellate richiede un investimento di circa 300-400 milioni di yuan. I forni di grandi dimensioni hanno costi di produzione inferiori rispetto ai forni ordinari (con un consumo energetico inferiore del 20%). Di conseguenza, il settore del vetro fotovoltaico presenta evidenti economie di scala e la maggior parte della tecnologia per la produzione di nuclei fusi è in mano alle aziende leader. Le piccole e medie imprese, invece, non dispongono delle risorse tecniche ed economiche necessarie per investire nella costruzione di forni da 1000 tonnellate.
Da quando la Cina ha superato la soglia tecnologica della produzione di vetro fotovoltaico nel 2006, l'industria fotovoltaica nazionale si è sviluppata rapidamente in meno di 10 anni. Dopo aver fatto affidamento esclusivamente sulle importazioni, la Cina è diventata il più grande produttore mondiale di vetro fotovoltaico. Oltre il 90% dei moduli in silicio cristallino a livello globale utilizza vetro fotovoltaico prodotto in Cina. Rispetto alle imprese straniere, il vetro fotovoltaico cinese presenta evidenti vantaggi in termini di qualità e costo. A dicembre 2017, in Cina erano presenti 24 prodotti in vetro calandrato ultra-bianco, 40 forni e 135 linee di produzione, con una capacità produttiva totale di 21.290 tonnellate/giorno. Calcolando in base a un livello di resa medio del settore del 78%, la produzione nazionale di materie prime in vetro calandrato ultra-bianco si aggira intorno alle 14.773,20 tonnellate/giorno.
aspettative del mercato
Il 2018 sarà il primo anno di lancio dei componenti a doppia faccia e la loro quota di mercato aumenterà rapidamente, il che stimolerà efficacemente la domanda di vetro fotovoltaico. Secondo i calcoli, la domanda di vetro fotovoltaico è riportata nella tabella seguente. Considerando che alcuni vecchi forni per la produzione di vetro fotovoltaico necessitano di riparazioni a freddo nel 2018, la capacità produttiva effettiva di vetro fotovoltaico sarà inferiore alla capacità produttiva nominale e l'offerta e la domanda di vetro fotovoltaico nel 2018 saranno in un equilibrio precario.
Secondo i risultati, dal quarto trimestre del 2017, l'offerta e la domanda di vetro fotovoltaico sono state tese, all'inizio del 2018, partendo dal presupposto che il primo trimestre dell'industria fotovoltaica fosse fuori stagione, contrastando l'aumento del prezzo del vetro fotovoltaico, il prezzo del foglio di rivestimento era di 31 yuan al metro quadro o più, il prezzo del vetro era di circa 21 yuan al metro quadro, il rimbalzo dei prezzi ha fatto sì che il livello di margine lordo delle imprese del vetro fotovoltaico migliorasse significativamente.
Data di pubblicazione: 14 aprile 2020