Samo ogniwo fotowoltaiczne z krzemu krystalicznego charakteryzuje się niską wytrzymałością mechaniczną i jest podatne na pękanie. Wilgoć i gazy korozyjne zawarte w powietrzu stopniowo utleniają i korodują elektrodę, która nie jest w stanie wytrzymać trudnych warunków pracy na wolnym powietrzu. Z tego powodu ogniwa fotowoltaiczne są zazwyczaj pakowane w szkło fotowoltaiczne, w tym w piankę EVA i tylny panel. Szkło fotowoltaiczne w modułach fotowoltaicznych chroni akumulator przed erozją wodną i gazową, blokując tlen, aby zapobiec utlenianiu, jest odporne na wysokie i niskie temperatury, ma dobrą izolację i jest odporne na starzenie. Szkło fotowoltaiczne to rodzaj szkła krzemianowego o niskiej zawartości żelaza, znanego również jako ultrabiałe szkło tłoczone.
Szkło fotowoltaiczne stosowane w ogniwach krzemowych różni się od szkła float. Górna powierzchnia szkła fotowoltaicznego jest wykonana z zamszu, co utrudnia odbijanie światła bezpośrednio na powierzchnię modułu. Dolna powierzchnia jest tłoczona, co zwiększa przyczepność folii EVA.
Główne składniki szkła fotowoltaicznego
Główne surowce szkła fotowoltaicznego obejmują piasek kwarcowy, sodę kalcynowaną, wapień, dolomit, azotan sodu, sól Glaubera, piroantymonian sodu, wodorotlenek glinu itp. Piasek kwarcowy odgrywa głównie rolę ciała sieciującego, dawka zwykle zajmuje większość składnika szkła, soda kalcynowana jest stosowana głównie w celu zapewnienia tlenku sodu, głównie w celu obniżenia temperatury topnienia szkła; Główną rolą wapienia jest dostosowanie lepkości szkła do odpowiedniej wartości, tak aby czas formowania szkła spełniał wymagania formowania, sól Glaubera jest stosowana głównie jako środek klarujący, stosowany do usuwania pęcherzyków w szkle, w celu zapewnienia przepuszczalności szkła.
Wskaźnik zużycia surowca do produkcji szkła fotowoltaicznego
Szkło fotowoltaiczne jest zwykle przygotowywane metodą kalandrowania, a proces produkcji można podzielić na dwa etapy: produkcję arkuszy i głęboką obróbkę. Pierwotna produkcja obejmuje głównie dozowanie, topienie, kalandrowanie, wyżarzanie i cięcie. Około 1100 ℃ w procesie walcowania, stopione szkło, walcowane i chłodzone przez walce kalandra, osiąga określoną prędkość, osiąga określoną grubość, określoną szerokość, określony wzór, przez szkło o szybkości 91,5%, a następnie po wyżarzaniu odprężarki, szkło ma stosunkowo stabilną krzywą naprężeń, ma określoną wytrzymałość, nie jest łatwe do złamania, sprzyja cięciu i przetwarzaniu szkła. Należy podkreślić, że istnieje różnica między linią produkcyjną szkła tłoczonego do zastosowań fotowoltaicznych a szkła float.
Proces głębokiego przetwarzania polega zwykle na pierwotnym powlekaniu szkła i hartowaniu. Powłoka ma na celu poprawę przepuszczalności szkła fotowoltaicznego, hartowanie zaś zwiększa właściwości mechaniczne szkła. Wytrzymałość hartowanego szkła na zginanie jest 3~5 razy większa niż zwykłego szkła, a wytrzymałość na uderzenia jest 5~10 razy większa niż zwykłego szkła. Zwiększa to wytrzymałość, a także bezpieczeństwo.
Przepływ procesu produkcji szkła fotowoltaicznego
Parametry szkła fotowoltaicznego O2 wymagają dobrej przepuszczalności światła. Ogólnie rzecz biorąc, przepuszczalność światła niepowlekanej blachy stalowej (zakres długości fali od 380 nm do 1100 nm) wynosi zazwyczaj ponad 91%, podczas gdy przepuszczalność światła szkła powlekanego po głębokiej obróbce może osiągnąć poziom 93,5%. Ponadto szkło fotowoltaiczne musi spełniać określone wymagania dotyczące odporności na warunki atmosferyczne i właściwości mechanicznych. Zgodnie z normą GB T 30984.1-2015 „Szkło do energii słonecznej, część 1, ultrabiałe szkło tłoczone”, minimalne parametry szkła fotowoltaicznego stosowanego w modułach fotowoltaicznych powinny spełniać następujące wymagania.
Przemysł szkła fotowoltaicznego w Chinach
Przemysł szkła fotowoltaicznego napotyka na coraz większe bariery, charakteryzuje się wyższą koncentracją, a produkcja wymaga długoterminowego gromadzenia doświadczeń i kompleksowego procesu produkcyjnego. Wymaga również większych nakładów początkowych. Piec do wytopu szkła fotowoltaicznego o wydajności 900 ton dziennie wymaga nakładów początkowych w wysokości 9550 ton juanów. Inwestycja w piec zajmuje około 3-400 milionów juanów. Duży piec charakteryzuje się niższymi kosztami produkcji w porównaniu ze zwykłymi piecami (niskie zużycie energii do 20%). W rezultacie przemysł szkła fotowoltaicznego charakteryzuje się oczywistym efektem skali, a duża ilość technologii rdzenia stopionego znajduje się głównie w rękach wiodących przedsiębiorstw. Małe i średnie przedsiębiorstwa charakteryzują się stosunkowo niewielkim potencjałem technicznym i ekonomicznym, aby inwestować w budowę pieców o wydajności 1000 ton.
Odkąd Chiny przekroczyły próg technologiczny w produkcji szkła fotowoltaicznego w 2006 roku, krajowy przemysł fotowoltaiczny rozwinął się dynamicznie w ciągu niespełna 10 lat. Po całkowitym uzależnieniu od importu, Chiny stały się największym producentem szkła fotowoltaicznego na świecie. Ponad 90% światowych modułów z krzemu krystalicznego wykorzystuje szkło fotowoltaiczne produkowane w Chinach. W porównaniu z przedsiębiorstwami zagranicznymi, chińskie szkło fotowoltaiczne charakteryzuje się oczywistą przewagą jakościową i kosztową. Według stanu na grudzień 2017 roku w Chinach wytwarzano 24 ultrabiałe produkty ze szkła kalentowanego, 40 pieców i 135 linii produkcyjnych, a ich łączna zdolność produkcyjna wynosiła 21 290 ton dziennie. Obliczona na podstawie średniej wydajności w branży na poziomie 78%, krajowa produkcja ultrabiałego szkła kalentowanego wynosi około 14 773,20 ton dziennie.
Oczekiwania rynku
Rok 2018 będzie pierwszym rokiem wprowadzania na rynek komponentów dwustronnych, a ich udział w rynku będzie dynamicznie rósł, co skutecznie zwiększy popyt na szkło fotowoltaiczne. Zgodnie z obliczeniami, popyt na szkło fotowoltaiczne przedstawiono w poniższej tabeli. Biorąc pod uwagę, że niektóre stare piece do wytopu szkła fotowoltaicznego wymagają remontu na zimno w 2018 roku, rzeczywista zdolność produkcyjna szkła fotowoltaicznego będzie niższa niż nominalna, a podaż i popyt na szkło fotowoltaiczne w 2018 roku będą w nierównowadze.
Zgodnie z wynikami, od czwartego kwartału 2017 r. podaż i popyt na szkło fotowoltaiczne były napięte, na początku 2018 r., przy założeniu, że branża fotowoltaiczna w pierwszym kwartale jest poza sezonem, pomimo wzrostu cen szkła fotowoltaicznego, arkusz powłoki w wysokości 31 juanów za metr kwadratowy lub więcej, cena szkła w wysokości 21 juanów za metr kwadratowy lub więcej, cena odbicia cen spowoduje, że poziom marży brutto przedsiębiorstwa zajmującego się szkłem fotowoltaicznym znacznie się poprawi.
Czas publikacji: 14 kwietnia 2020 r.