太阳能镀膜玻璃和光伏玻璃有什么区别?
镀膜玻璃是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性,具有优异的隔热效果和良好的透光性。
晶硅光伏组件使用的原材料一般是超白压花钢化玻璃,薄膜光伏组件使用的原材料一般是TCO玻璃,FTO或者AZO。
玻璃的厚度不同价格也就不同,批发的价格要便宜一些1900到4000价格都有。
下面介绍的一种光伏玻璃是由玻璃-PVB(EVA)胶膜-太阳电池-PVB(EVA)胶膜-玻璃共5层组成,类似于建筑上常用的夹胶玻璃,具有很好的安全性。可以通过控制双面玻璃之间的电池间隙和边缘空隙,来制成5%~80%透光率的光伏玻璃。
光伏玻璃产品:
光伏玻璃产品介绍 光伏玻璃是一种通过层压入太阳电池,能够利用太阳辐射发电,并具有相关电流引出装置以及电缆的特种玻璃。它有着美观、透光可控、节能发电且它不需燃料,不产生废气,无余热,无废渣,无噪音污染的优点,应用非常广泛。
如:太阳能智能窗,太阳能凉亭和光伏玻璃建筑顶棚,以及光伏玻璃幕墙等等。 光伏玻璃可分为晶体硅光伏玻璃和薄膜光伏玻璃两大类,其中幕墙最常用的是晶体硅类,他又分单晶硅和多晶硅两类。
光伏玻璃技术含量高。
所谓的光伏玻璃又被称TCO玻璃,它是太阳能电池的组件之一。 光伏玻璃是太阳能电池组件之一,也叫TCO玻璃,一般是通过物理或化学镀膜方法在玻璃上均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜从而形成可以供太阳能电池使用的组件。
导电玻璃为掺杂氟的SnO2导电玻璃(SnO2:F),简称为FTO。FTO玻璃可以做为ITO fto玻璃
导电玻璃的替换用品,广泛用于液晶显示屏,光催化,薄膜太阳能电池基底等方面,市场需求极大. FTO玻璃因其特殊性,在染料敏化太阳能电池,电致变色和光催化方面对其透光率和导电率都有很高的要求,其综合性能常用直属FTC来评价:FTC=T10/RS。T是薄膜的透光率?RS是薄膜的方阻值;在光学应用方面,则要求其对可见光有好的透射性和对红外有良好的反射性。对其基本要求是:①表面方阻低,②透光率高,③面积大、重量轻,④易加工、耐冲击。 作为高新技术,我国目前最高只能开发出可见光平均透光率达到80%左右的透明导电膜,还没有超过90%。在高透光率低方阻透明导电膜的研究领域里,将是机遇与挑战并存,需要我们做更深入的研究。目前我国需要进一步从材料选择、工艺参数制定、多层膜光学设计等方面来提高透明导电膜的综合性能,使其可见光平均透光率达到92%以上,从而满足高尖端技术的需要。
2.TCO玻璃
TCO玻璃是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜(Transparent Conductive Oxide)而形成的组件。对于薄膜太阳能电池来说,由于中间半导体层几乎没有横向导电性能,因此必须使用TCO玻璃有效收集电池的电流,同时TCO薄膜具有高透和减反射的功能让大部分光进入吸收层。 TCO玻璃的生产工艺TCO玻璃工艺主要分为超白浮法玻璃生产、TCO镀膜。 超白浮法玻璃生产工艺难度较高,目前世界上主要供应商有日本旭硝子、美国PPG、法国圣戈班等,国内供应厂家有限,目前仅金晶科技、南玻、信义能够供货。
深加工过程通常是将原片玻璃镀膜和钢化,镀膜是为了提高光伏玻璃的透光率。
钢化则是为了增加玻璃的机械性能,钢化后的玻璃抗弯强度是普通玻璃的3-5倍,抗冲击强度是普通玻璃5-10倍,提高强度的同时亦提高了安全性。
梯度折射率减反射光伏玻璃探究
近年来,太阳能电池的大规模使用使减反射光伏玻璃的需求也在不断增加,光伏玻璃减反射技术的研究也成为了光伏领域的一个主要研究热点。以下是我为您整理的梯度折射率减反射光伏玻璃探究论文,希望能对您有所帮助。
摘要: 本文主要以TiO2薄膜为对象,对其研究现状和薄膜的制备方法进行介绍,并在此基础上探讨对制备方法的改进和完善,以此来进一步促进我国能源的有效利用。
关键词: 梯度折射率减反射光伏玻璃
引言
随着我国社会经济的飞速发展,能源危机问题越来越严重,在这种形势下,太阳能作为一项取之不尽用之不竭的能源,得到了世界各国的高度重视。近年来,太阳能电池的大规模使用使减反射光伏玻璃的需求也在不断增加,光伏玻璃减反射技术的研究也成为了光伏领域的一个主要研究热点。本文主要对TiO2薄膜的研究现状和制备方法进行介绍,并在此基础上提出相应的改进措施,以此来进一步促进我国能源的有效利用。
1、TiO2薄膜研究现状
1.1 TiO2薄膜相变特性
在当前太阳能电池陷光薄膜应用领域中,TiO2薄膜凭借着自身光学性能好、化学稳定性高和易于沉积等诸多优势得到了广泛应用,甚至在当前一部分商业电池中,也有很多组件中采用TiO2薄膜来作为减反射层。正是因为TiO2薄膜具有以上良好特性,所以在实际应用过程中,并不存在设备门槛问题,而且还能够避免工艺中很多酸碱的侵蚀,确保整体质量。同时,利用TiO2薄膜作为减反射层,还不会出现因为减反层材料变化而需要对工艺或设备进行调整的问题。
目前,TiO2薄膜有锐钛矿相、金红石相和板钛矿相三种相,每一种类型的相取决于沉积温度的高低。一般来说,沉积温度在350℃-700℃范围内所形成为薄膜为锐钛矿相,700℃以上沉积温度所形成的薄膜则为金红石相,至于板钛矿相则在TiO2薄膜中比较少见。其中,锐钛矿相晶体结构是八面体共边组成,光学带隙约为3.2eV,折射率为2.5。而金红石相晶体结构则是由八面体共顶点组成,光学带隙为3.0eV,折射率为2.7,并且具有吸收系数大、稳定性高等特点。
1.2 非金属元素掺杂
B.Farkas等采用脉冲激光沉积法,以金属钛为靶材,O2/N2的混合气体作为反应气体,沉积氮掺杂的TiO2薄膜。通过紫外-可见光谱及椭圆偏振光谱得到薄膜的光学性能及膜厚等性质,计算出不同基底温度、不同氮掺杂量TiO2薄膜的带隙和消光系数。实验结果表明,掺杂得到TiOxN2-x化合物,氮的掺入可以使薄膜的禁带宽度降低至2.89eV,有可能提高光催化性能。
江洪湖等用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上,控制氩气和氮气的流量比,生长出不同氮含量的TiO2薄膜,进而研究氮掺杂对TiO2薄膜的折射率、透过率、吸收光谱和光学禁带宽度的影响,寻找最佳的掺氮量,通过掺氮来提高TiO2薄膜对可见光的敏感度。研究结果表明适量的掺杂可以提高薄膜的折射率,可以有效地减小TiO2薄膜的光学禁带宽度,氮掺杂的TiO2薄膜的光学吸收边发生了明显的红移现象。由于氮的掺杂,在TiO2的禁带中形成了一个孤立的能态 (N2p),这个能态就位于TiO2的价带之上,这使氮掺杂的TiO2薄膜在可见光吸收带中出现一个肩峰。
2、TiO2的梯度折射薄膜制备方法
2.1 溶胶-凝胶法制备TiO2的梯度折射率低反射薄膜
溶胶-凝胶法是制备梯度折射率薄膜常用的一种方法,这种方法首先是将金属醇盐与水、溶剂以及催化剂等融合在一起,通过化学反应生成溶胶,通常情况下,这些金属醇盐主要包括钛酸丁酯、钛酸乙酯和钛酸异丙酯等。然后利用旋涂法和提拉法等技术将溶胶在玻璃上形成凝胶膜,对于薄膜厚度的控制,可以通过调整与溶胶相关的因素如粘度、催化剂、溶剂以及浸渍提升速率等来完成。最后通过烧结工艺去除膜中有机物,最终形成梯度折射薄膜。这种梯度折射薄膜制备方法不仅操作简单,制备成本低,而且沉积温度低,均匀度高。一般来说,利用该方法制备出的TiO2薄膜为网络结构,无明显微孔缺陷,致密性和均匀性都很好,经过热处理之后,薄膜的厚度通常在80nm左右,这也可以作为最终获得的梯度TiO2薄膜的厚度。但是这种方法也有不足之处,比如说有机物挥发会对薄膜产生C元素污染等。为了将以上问题有效解决,Chen等尝试利用钛酸异丙酯作为前驱体来对梯度折射薄膜进行制备,在制备过程中,热处理温度得到了有效提高,有效避免了薄膜产生C元素污染这一问题。但是,溶胶-凝胶法目前还存在一些有待完善的地方,比如说该方法无法对梯度折射薄膜的折射率进行有效调控,同时,利用该方法所制备出的梯度折射薄膜成品厚度均匀性差,在制备减反膜方面等有一定的限制。因此,溶胶-凝胶法还有待进一步完善。
2.2 化学气相沉积法
化学气相沉积法也是当前TiO2梯度折射薄膜制备的一个主要方法之一,这种方法主要是利用加热和光辐射等各种能源,将处于反应器内的化学物质通过化学反应形成固态沉积物的一种技术。按照不同标准,化学气相沉积法还可以分为不同类型。这种方法的优点在于,沉积速率快,成膜质量高等。同时,也存在不足之处,比如说沉积温度较高,导致其应用范围在一定程度上受到了限制。此外,该方法可以通过控制成分来改变薄膜折射率也是存在一定限制的。
2.3 物理气相沉积法
物理气相沉积法主要指的是在真空条件下,通过激光、热蒸发以及溅射等方法,将固体材料源气化,以此来生成气态的粒子团或失去电子的等离子体。在较压下经过反应气体沉积在衬底表面形成具有某些功能特性的薄膜。就目前物理气相沉积法的分类来看,大致可以将其分为两种类型,即蒸发法和溅射沉积法。利用蒸发法制备薄膜的时候,可以通过降低余气体分压和提高沉积速率的方法来提高薄膜纯度,同时,沉积速度和背底真空度的变化也会给薄膜纯度带来影响,具体参数如表1 所示。
与以上两种制备方法相比,物理气相沉积法具有沉积温度低、应用范围广、衬底粘附性强以及制备方法等优点。该制备方法的缺点则是溅射过程中绕射性差,不宜作为复杂表面的镀膜。利用物理气相沉积法进行梯度折射薄膜制备,主要有两种方式,一种是倾斜沉积另一种是多角度倾斜沉积,无论采用哪一种方法,均能够使梯度折射薄膜呈现出较好的特性,使其满足太阳能电池的.使用需求。
3、结语
综上所述,随着我国社会经济的飞速发展,能源问题也将被提到一个新的高度,太阳能作为未来社会经济发展中的一项主要能源,不仅需要其具有较高的转换效率,而且还要实现成本的降低。太阳能电池的大规模必定会在一定程度上使增加反射光伏玻璃的需求。TiO2薄膜作为一种重要的半导体光催化材料,在太阳能源的充分利用中占据重要的位置。因此,了解当前TiO2薄膜的研究现状和制备方法,并在此基础上对其制备技术进行不断改进与完善是非常重要的。
拓展阅读
梯度折射率材料
在光学系统的设计中主要通过透镜的形状、厚度来成像,并利用各种透镜的组合来优化光学性能,从而使折射率也相应地呈连续变化。它也可简称为梯折材料。
简介
在传统的光学系统中,各种光学元件所用的材料都是均质的,每个元件内部各处的折射率为常数。在光学系统的设计中主要通过透镜的形状、厚度来成像,并利用各种透镜的组合来优化光学性能。梯度折射率材料则是一种非均质材料,它的组分和结构在材料内部按一定规律连续变化,从而使折射率也相应地呈连续变化。它也可简称为梯折材料。
一、梯度折射材料的折射率梯度类型成像原理
梯度折射材料按折射梯度基本上可分为三种类型:径向梯度折射材料、轴向梯度折射材料、球向梯度折射材料。
(一)径向梯度折射材料及其成像原理
径向梯度折射材料是圆棒状的。它的折射率沿垂直于光轴的半径从中心到边缘连续变化,等折射率面是以光轴为对称轴的圆柱面。沿垂直于光轴方向截取一定长度的梯度折射率棒两端加工成平面,就制成了一个梯度折射率透镜。光线在镜内以正弦曲线连续传播,如果折射率从轴心到边缘连续降低,就是自聚焦透镜,相当于普通凸透镜。如果折射率从轴心到边缘连续增加,就是自发散射透镜相当于凹透镜。4-1为成像原理图。P1、P2、P3、P4分别为实物,Q1、Q2、Q3、Q4分别为像,z为轴向,r为径向,H为主点,F为焦点,z0为棒长,h为棒端面至主平面距离,f为焦距,l和l&acute分别为物距和像距,P=2π/ A,A为折射率分布稀疏。有以下关系式中M――倍率。
理想径向梯度折射率的分布
n(r) =n0sech(gr)
式中g—常数;
n0—棒光轴处的折射率;r――离开光轴的距离。
20世纪60年代,虽然对径向梯度折射率的分布形式又作了许多研究,但目前使用比较普遍的仍然是抛物线性的分布式,并作为径向梯度折射率棒的设计的基础。
(二)轴向梯度折射材料及其成像原理
轴向梯度折射材料的折射率沿圆柱形材料的轴向呈梯度变化
式中:n(z)—沿轴向z处的折射率
n(0)—一端面处折射率
分布系数
z—z轴处任一点离端面距离
β—分布指数
(三)球向梯度折射材料及其成像原理
球向梯度折射材料的折射率对称于球内某点而分布,这个对称中心可以是球心,也可不是。它的等折射率面是同心球面。Maxwell在1854年提出球面梯度透镜的设想,即鱼眼透镜。
式中 no、a——常数:
r——离开球心的距离。
这种球透镜只有在它内部或表面的点能够成像,因而,难以制作和应用。但至今仍有理论意义;其后曾提出了Lunebery球透镜的折射率分布式,要求球表面的折射率与周围介质(如空气)的折射率相同,因而也无法实现。1985年祝颂来等人报导了一种直径约5mm的玻璃梯度折射率球,1986年Koike等人报导了直径为o.o5—3mm的高分子梯度折射率球,他们都提出折射率分布可近似于抛物线分布,这和径向梯度折射率材料的要求基本相同。
手动线容易操作,注意保护就行了,在层压前垫纸保护;周装车清理干净,抬放组件也要注意;
自动线就难搞,是滚动式的还是皮带的?排除站别什么都搞,看是哪里产生的,能做保护就保护。
斑点清除是个难点,你可以找一些清洗剂尝试尝试,不过多数情况都会伤到膜。
太阳能电池是个广泛的概念,既指太阳能电池片也可以指光伏组件
BTW,不是所有的组件上都使用镀膜玻璃