결정질 실리콘 태양 전지 자체는 기계적 강도가 약하고 파손되기 쉽습니다. 공기 중의 습기와 부식성 가스는 전극을 점차 산화시키고 부식시켜 개방된 대기 환경의 가혹한 작동 조건을 견디지 못하게 합니다. 이러한 이유로 태양 전지는 일반적으로 EVA와 후면 패널을 통해 태양광 유리로 패키징됩니다. 태양광 모듈 내의 태양광 유리는 배터리를 물과 가스 부식으로부터 보호하고, 산소를 차단하여 산화를 방지하며, 고온 및 저온 저항성, 우수한 절연성 및 내노화성을 제공합니다. 태양광 유리는 철 함량이 낮은 규산염 유리의 일종으로, 초백색 양각 유리라고도 합니다.
결정질 실리콘 전지에 사용되는 태양광 유리는 일반 플로트 유리와 다릅니다. 태양광 유리의 윗면은 스웨이드 재질로 되어 있어 빛이 모듈 표면에 직접 닿아도 반사가 잘 일어나지 않습니다. 아랫면은 엠보싱 처리되어 있어 EVA 필름과의 접착력을 향상시킵니다.
태양광 유리의 주요 구성 요소
태양광 유리의 주요 원료는 석영 모래, 소다회, 석회석, 백운석, 질산나트륨, 글라우버염, 피로안티몬산나트륨, 수산화알루미늄 등입니다. 석영 모래는 주로 망상 구조 형성체 역할을 하며, 투입량은 유리 성분의 대부분을 차지합니다. 소다회는 주로 산화나트륨을 공급하여 유리의 용융 온도를 낮추는 데 사용됩니다. 석회석은 유리의 점도를 적절한 값으로 조절하여 성형 시간을 성형 조건에 맞추는 역할을 합니다. 글라우버염은 주로 투명화제로 사용되어 유리의 기포를 제거하고 유리의 투과율을 향상시킵니다.
태양광 유리 원료 소비 비율
태양광용 유리는 일반적으로 캘린더링 방식으로 제조되며, 생산 공정은 판재 생산과 심가공의 두 단계로 나눌 수 있습니다. 초기 생산 공정은 주로 배합, 용융, 캘린더링, 어닐링 및 절단으로 구성됩니다. 약 1100℃의 온도에서 캘린더 롤러를 통해 용융된 유리를 일정한 속도로 회전시키면서 냉각시켜 특정 두께, 너비, 패턴을 만듭니다. 이때 유리의 투과율은 91.5%에 달합니다. 이후 어닐링로를 거쳐 유리가 비교적 안정적인 응력 곡선을 갖게 되어 일정한 강도를 가지며 쉽게 깨지지 않고 절단 및 가공이 용이해집니다. 태양광용 엠보싱 유리와 플로트 유리의 생산 라인에는 차이가 있다는 점을 유의해야 합니다.
심층 가공 공정은 일반적으로 기존 유리 코팅 및 강화 공정으로 구성됩니다. 코팅은 태양광 유리의 투과율을 향상시키고, 강화는 유리의 기계적 특성을 향상시키는 것으로, 강화 유리의 굽힘 강도는 일반 유리의 3~5배, 충격 강도는 일반 유리의 5~10배에 달하여 강도 향상뿐 아니라 안전성도 향상시킵니다.
태양광 유리 공정 흐름도
02 태양광 유리의 성능을 위해서는 우수한 광투과율이 필수적입니다. 일반적으로 코팅되지 않은 강판의 광투과율(파장 범위 380nm~1100nm)은 91% 이상이며, 심가공을 거친 코팅 유리의 광투과율은 93.5%까지 도달할 수 있습니다. 또한, 태양광 유리는 일정 수준의 내후성과 기계적 특성을 갖춰야 합니다. GB T 30984.1-2015 "태양광 에너지 유리 1부 초백색 엠보싱 유리"에 따르면, 태양광 모듈에 사용되는 태양광 유리의 최소 성능은 다음과 같은 요구 사항을 충족해야 합니다.
중국의 태양광 유리 산업
태양광 유리 산업은 진입 장벽이 높고, 시장 집중도가 높으며, 생산에는 장기간의 경험 축적과 원스톱 생산 공정이 필요하고, 초기 투자 비용도 많이 듭니다. 일일 900톤급 태양광 유리 가마의 초기 투자 비용은 9,550톤급 가마에는 약 3억~4억 위안이 소요되며, 대형 가마는 일반 가마에 비해 에너지 소비가 최대 20%까지 절감되어 제조 비용이 낮습니다. 결과적으로 태양광 유리 산업은 규모의 경제 효과가 뚜렷하며, 용융 코어 기술은 대부분 선도 기업에 집중되어 있어 중소기업은 1,000톤급 가마 건설에 투자할 기술력과 경제력이 상대적으로 부족합니다.
중국이 2006년 태양광 유리 생산 기술의 문턱을 넘어선 이후, 국내 태양광 산업은 10년도 채 안 되는 기간 동안 급속도로 발전했습니다. 수입에 전적으로 의존했던 중국은 이제 세계 최대 태양광 유리 생산국으로 성장했으며, 전 세계 결정질 실리콘 모듈의 90% 이상이 중국산 태양광 유리를 사용하고 있습니다. 중국산 태양광 유리는 품질과 가격 면에서 해외 기업에 비해 뚜렷한 경쟁력을 자랑합니다. 2017년 12월 기준, 중국에는 초백색 소성 유리 제품 생산 설비 24개, 가마 40개, 생산 라인 135개가 있으며, 총 생산 능력은 하루 21,290톤에 달합니다. 업계 평균 수율 78%를 기준으로 계산하면, 국내 초백색 소성 유리 원재료 생산량은 하루 약 14,773.20톤입니다.
시장 기대치
2018년은 양면형 부품이 처음 출시되는 해이며, 양면형 부품의 시장 점유율이 급격히 증가하여 태양광 유리 수요를 효과적으로 견인할 것입니다. 계산에 따르면 태양광 유리 수요는 다음 표와 같습니다. 2018년에는 일부 노후 태양광 유리 가마의 냉간 보수가 필요하기 때문에 실제 생산 능력은 명목 생산 능력보다 낮을 것이며, 따라서 2018년 태양광 유리의 수급은 매우 빠듯한 균형을 이룰 것으로 예상됩니다.
분석 결과에 따르면, 2017년 4분기 이후 태양광 유리 공급과 수요가 불균형한 상태였으며, 2018년 초 태양광 산업의 1분기가 비수기라는 전제 하에 태양광 유리 가격 상승세에 반하여 코팅 시트 가격이 평방미터당 31위안 이상일 때 유리 가격은 평방미터당 21위안 정도까지 떨어졌습니다. 이러한 가격 반등으로 태양광 유리 기업의 총마진율이 크게 개선되었습니다.
게시 시간: 2020년 4월 14일