Kristal silikon güneş pili kendi başına zayıf mekanik dayanıma sahiptir ve kırılmaya eğilimlidir. Havadaki nem ve aşındırıcı gazlar elektrotu yavaş yavaş oksitleyerek aşındırır ve bu da açık havada zorlu çalışma koşullarına dayanamamasına neden olur. Bu nedenle, güneş pilleri genellikle EVA ve arka panel aracılığıyla fotovoltaik cam ile paketlenir. Fotovoltaik modüllerdeki fotovoltaik cam, pili su ve gaz aşınmasından korur, oksijeni bloke ederek oksidasyonu önler, yüksek ve düşük sıcaklıklara dayanıklıdır, iyi yalıtım ve yaşlanma direncine sahiptir. Fotovoltaik cam, düşük demir içeriğine sahip bir tür silikat camdır, aynı zamanda ultra beyaz kabartmalı cam olarak da bilinir.
Kristal silikon hücrelerde kullanılan fotovoltaik cam, düz camdan farklıdır. Fotovoltaik camın üst yüzeyi süet dokuludur, bu da ışığın doğrudan modül yüzeyine düşmesi ve yansıma oluşturmasını zorlaştırır. Alt yüzeyi ise kabartmalıdır, bu da EVA film ile yapışma kuvvetini artırır.
Fotovoltaik camın ana bileşenleri
Fotovoltaik camın ana hammaddeleri arasında kuvars kumu, soda külü, kireç taşı, dolomit, sodyum nitrat, glauber tuzu, sodyum piroantimonat, alüminyum hidroksit vb. bulunur. Kuvars kumu esas olarak ağ oluşturma gövdesi rolünü oynar ve dozajı genellikle cam bileşeninin büyük bir bölümünü oluşturur; soda külü esas olarak sodyum oksit sağlamak ve esas olarak camın erime sıcaklığını düşürmek için kullanılır; kireç taşının ana rolü, camın viskozitesini uygun değere ayarlamaktır, böylece cam kalıplama süresi kalıplama gereksinimlerini karşılar; glauber tuzu esas olarak berraklaştırıcı olarak kullanılır, camdaki kabarcıkları gidermek ve camın geçirgenliğini sağlamak için kullanılır.
Fotovoltaik cam hammadde tüketim oranı
Fotovoltaik cam genellikle kalenderleme yöntemiyle hazırlanır ve üretim süreci iki aşamaya ayrılabilir: levha üretimi ve derin işleme. Orijinal üretim esas olarak karıştırma, eritme, kalenderleme, tavlama ve kesme işlemlerini içerir. Yaklaşık 1100 ℃'de haddeleme işleminde, erimiş cam, kalender silindirlerinde belirli bir hızda belirli bir kalınlığa, belirli bir genişliğe ve belirli bir desene ulaşana kadar haddelenir ve soğutulur; camın %91,5'i işlenir ve daha sonra fırın tavlama işleminden sonra cam nispeten kararlı bir gerilim eğrisine sahip olur, belirli bir mukavemete sahip olur, kolay kırılmaz ve kesme ve işleme için elverişli hale gelir. Fotovoltaik kabartmalı cam ve düz cam üretim hatları arasında bir fark olduğunu belirtmek gerekir.
Derin işleme süreci genellikle orijinal cam kaplama ve temperleme işlemidir; kaplama, fotovoltaik camın geçirgenliğini artırmak içindir, temperleme ise camın mekanik özelliklerini artırmak içindir. Temperlenmiş camın eğilme dayanımı sıradan cama göre 3-5 kat, darbe dayanımı ise 5-10 kat daha fazladır; bu da hem dayanıklılığı hem de güvenliği artırır.
Fotovoltaik cam üretim süreci akışı
O2 fotovoltaik camın performansı, fotovoltaik camın iyi bir ışık geçirgenliğine sahip olmasını gerektirir. Genel olarak, kaplamasız çelik levhanın ışık geçirgenliği (dalga boyu aralığı 380nm ila 1100nm) genellikle %91'in üzerindedir, oysa derin işlemden sonra kaplamalı camın ışık geçirgenliği %93,5 seviyesine ulaşabilir. Ayrıca, fotovoltaik camın belirli hava koşullarına dayanıklılık ve mekanik özelliklere sahip olması gerekir. GB T 30984.1-2015 “Güneş enerjisi camı bölüm 1 ultra beyaz kabartmalı cam” standardına göre, fotovoltaik modüller için kullanılan fotovoltaik camın minimum performansı aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır.
Çin'deki fotovoltaik cam endüstrisi
Fotovoltaik cam endüstrisinin önündeki engeller daha yüksek, yoğunlaşma daha fazla, üretim uzun vadeli deneyim birikimi ve tek elden üretim süreci gerektiriyor ve daha büyük bir başlangıç yatırımı istiyor. 900 ton/gün kapasiteli bir fotovoltaik cam fırını için 900 milyon RMB, 550 tonluk bir fırın için ise yaklaşık 300-400 milyon yuan başlangıç yatırımı gerekiyor. Büyük fırınların üretim maliyeti, sıradan fırınlara göre daha düşük (enerji tüketimi %20 daha az). Sonuç olarak, fotovoltaik cam endüstrisinde belirgin bir ölçek etkisi var ve erimiş çekirdek teknolojisinin büyük bir kısmı ağırlıklı olarak önde gelen işletmelerin elinde bulunuyor. Küçük ve orta ölçekli işletmeler, 1000 tonluk fırınların inşasına yatırım yapmak için teknik ve ekonomik güç açısından nispeten yetersiz kalıyor.
Çin, 2006 yılında fotovoltaik cam üretiminde teknolojik eşiği aştığından beri, yerli fotovoltaik endüstrisi 10 yıldan kısa bir sürede hızla gelişti. Tamamen ithalata bağımlı olduktan sonra, Çin dünyanın en büyük fotovoltaik cam üreticisi haline geldi. Dünyadaki kristal silikon modüllerinin %90'ından fazlası Çin'de üretilen fotovoltaik cam kullanıyor. Yabancı işletmelerle karşılaştırıldığında, Çin'in fotovoltaik camı kalite ve maliyet açısından belirgin avantajlara sahip. Aralık 2017 itibarıyla, Çin'de 24 ultra beyaz kalentli cam üretim tesisi, 40 fırın ve 135 üretim hattı bulunmakta olup, toplam üretim kapasitesi günlük 21.290 tondur. Sektör ortalama verim seviyesi olan %78'e göre hesaplandığında, yerli ultra beyaz kalentli cam ham madde üretimi yaklaşık günlük 14.773,20 tondur.
Piyasa beklentileri
2018, çift taraflı bileşenlerin piyasaya sürülmesinin ilk yılı olacak ve çift taraflı bileşenlerin pazar payı hızla artacak, bu da fotovoltaik cam talebini etkin bir şekilde artıracaktır. Hesaplamalara göre, fotovoltaik cam talebi aşağıdaki tabloda gösterilmektedir. 2018 yılında bazı eski fotovoltaik cam fırınlarının soğuk onarıma ihtiyaç duyacağı göz önüne alındığında, fotovoltaik camın fiili üretim kapasitesi nominal üretim kapasitesinden daha düşük olacak ve 2018 yılında fotovoltaik cam arz ve talebi sıkı bir denge içinde olacaktır.
Sonuçlara göre, 2017'nin 4. çeyreğinden bu yana fotovoltaik cam arz ve talebinde daralma yaşanırken, 2018'in başlarında, fotovoltaik sektörünün ilk çeyreğinde mevsim dışı bir dönemden geçmesine rağmen, fotovoltaik cam fiyatlarında artış yaşandı. Kaplama levhasının metrekare fiyatı 31 yuan veya daha fazla iken, camın metrekare fiyatı 21 yuan civarındaydı. Fiyatlardaki bu toparlanma, fotovoltaik cam işletmelerinin brüt kar marjı seviyesini önemli ölçüde iyileştirecektir.
Yayın tarihi: 14 Nisan 2020