淺析AR coating光伏玻璃鍍膜工藝
AR coating(減反射鍍膜)由于可以顯著提高玻璃的透過率,進(jìn)而提高光伏組件的輸出功率,目前已有廣泛的應(yīng)用,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前約有90%的光伏組件使用帶有AR coating的光伏玻璃。本文簡(jiǎn)要介紹了AR coating光伏玻璃的鍍膜工藝,并對(duì)不同種類AR coating的工藝適應(yīng)性做了初步探討。
AR coating光伏玻璃的加工工藝流程
AR coating光伏玻璃的加工工藝,經(jīng)過鋼化工藝處理后,在玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,內(nèi)部產(chǎn)生張應(yīng)力,從而使光伏玻璃獲得很高的強(qiáng)度。與此同時(shí),AR coating經(jīng)過熱處理之后,內(nèi)部的有機(jī)物分解掉,留下無機(jī)的多孔SiO2薄膜被燒結(jié)在玻璃表面,從而保證AR coating長(zhǎng)久的耐候性。
AR coating鍍膜工藝介紹
膠輥:主涂布輥,主動(dòng)輥,EPDM或者PU材質(zhì),直徑300mm,根據(jù)AR coating性狀不同,硬度在30-45HS范圍內(nèi)可選;
鋼輥:上料輥,主動(dòng)輥或者從動(dòng)輥,也稱網(wǎng)紋輥,液槽位于膠輥和鋼輥之間,通過鋼輥上的網(wǎng)紋給膠輥上液,主要有不銹鋼及鍍鉻材質(zhì),目前也有類陶瓷材質(zhì),直徑150mm,根據(jù)AR coating的固含量差異,主流的網(wǎng)紋輥目數(shù)有60/70/80/100目;
壓輥:一般為鍍鉻鋼輥,直徑100mm,其主要作用為使AR coating在膠輥表面分布均勻;
柔性刮刀(備選):主要用于去除玻璃表面出現(xiàn)的周長(zhǎng)印等表面缺陷
AR coating厚度的影響因素
考慮到不同的AR coating厚度對(duì)使用相同電池的光伏組件功率增益有顯著差異,實(shí)際生產(chǎn)過程需要對(duì)AR coating的厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制,AR coating干膜的主要由鍍膜過程的濕膜厚度決定,影響濕膜厚度的因素參見如下。
膠輥和鋼輥的中心距D:膠輥和鋼輥的中心D距決定了液槽的儲(chǔ)液量,D值越大,在相同的轉(zhuǎn)速下,膠輥的帶液量越多,對(duì)應(yīng)的濕膜厚度越厚;
鋼輥的目數(shù):鋼輥的目數(shù)越低,相對(duì)網(wǎng)紋的寬度越寬,即鋼輥的帶液量更大,對(duì)應(yīng)的濕膜厚度越厚
膠輥/鋼輥的線速度:膠輥/鋼輥的線速度越快,相同時(shí)間內(nèi)涂布到玻璃表面的溶液量越多,對(duì)應(yīng)的濕膜越厚;
傳送帶的速度:傳送帶的速度越慢,相同時(shí)間內(nèi)涂布到玻璃表面的溶液量越多,濕膜越厚。
除此之外,鍍膜室的溫濕度也會(huì)對(duì)AR coating的厚度也會(huì)有顯著影響。考慮到輥涂機(jī)有很大的暴露表面,這會(huì)加劇AR coating溶液中溶劑的揮發(fā)造成回流溶液固含量發(fā)生變化,從而對(duì)AR coating膜厚的一致性產(chǎn)生重大影響。保證回流溶液中固含量的穩(wěn)定,進(jìn)而保證AR coating膜厚的一致性,是對(duì)輥涂涂布工藝的*大挑戰(zhàn)。
不同AR coating的工藝適應(yīng)性
根據(jù)AR coating所使用溶劑種類的不同,AR coating可以分為水相和溶劑相的AR coating,其中水相AR coating使用的溶劑為去離子水,溶劑相AR coating使用的溶劑有乙醇,異丙醇以及一些不易揮發(fā)的醚類。
為了考察溶劑揮發(fā)對(duì)于AR coating溶液性能的影響,取等量的水相溶液和溶劑相溶液,放置在24攝氏度,47%相對(duì)濕度的環(huán)境中,通過測(cè)量不同時(shí)間溶液的剩余量,得出溶液量隨時(shí)間的變化曲線參見如下。(詳見配圖)
由上表可以看出,水相AR coating溶液相對(duì)穩(wěn)定,溶液量隨時(shí)間變化很小,在實(shí)際生產(chǎn)過程不需要補(bǔ)加額外的新鮮溶劑也可以實(shí)現(xiàn)一致膜厚AR coating玻璃的連續(xù)生產(chǎn);而溶劑相的溶液量會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化,回流溶液的固含量也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,進(jìn)而影響到膜層厚度的一致性,。由于存在溶劑的揮發(fā),需要根據(jù)回流溶液中溶劑的揮發(fā)量來計(jì)算需要補(bǔ)充的新鮮溶劑計(jì)量,對(duì)于不同的環(huán)境條件,溶劑的揮發(fā)速率也會(huì)有差異,實(shí)際生產(chǎn)過程還需要根據(jù)環(huán)境的變化,對(duì)新鮮溶劑的添加劑量做相應(yīng)調(diào)整,以保證AR coating膜層厚度的一致性。
小結(jié)
本文對(duì)AR光伏玻璃的鍍膜工藝做了簡(jiǎn)要介紹,并對(duì)不同種類AR coating的工藝適應(yīng)性進(jìn)行了探討。水相AR coating因?yàn)槿軇]發(fā)少,工藝穩(wěn)定,容易實(shí)現(xiàn)一致膜厚AR coating玻璃的連續(xù)生產(chǎn)。溶劑相AR coating因存在溶劑大量揮發(fā)的問題,生產(chǎn)過程要根據(jù)環(huán)境的變化,添加新鮮溶劑到回流的AR coating溶液中以保證溶液固含量的穩(wěn)定,需要較為復(fù)雜的工藝操作實(shí)現(xiàn)膜厚一致AR coating玻璃的穩(wěn)定生產(chǎn)。
采用德國薄膜制備工藝,形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系,能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜,包括紅外薄膜、增透膜,ARcoating, 激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜,應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館,低反射櫥窗玻璃,畫框等。