壓延工藝及裝備對(duì)光伏玻璃透過(guò)率的影響

徐洲科 趙宇峰 代濤

（陜西彩虹工業(yè)智能科技有限公司 咸陽(yáng) 712021）

0 引言

為了能夠充分利用太陽(yáng)光，鍍膜玻璃一定要保持相對(duì)較高的透射率。為使鍍膜玻璃保持較高的透射率必須提高原片玻璃的透過(guò)率?，F(xiàn)供應(yīng)客戶要求原片透過(guò)率須達(dá)到91.6%以上，滿足市場(chǎng)需求必須提高透過(guò)率刻不容緩。全球各大光伏廠商紛紛推廣高透過(guò)率產(chǎn)品，為了滿足客戶要求，拓寬銷售，優(yōu)化壓延工藝、改進(jìn)壓延輥花紋設(shè)計(jì)，提高玻璃透過(guò)率是企業(yè)經(jīng)營(yíng)必然選擇之一。

1 壓延工藝對(duì)產(chǎn)品透過(guò)率的影響

透過(guò)率的測(cè)量方法有T值和Y值兩種（用于測(cè)量透過(guò)率的儀器根據(jù)波長(zhǎng)的長(zhǎng)短確認(rèn)測(cè)量的方法），T值是指380～1100 nm（全波長(zhǎng)段）對(duì)于鈉鈣硅玻璃，在可見(jiàn)光到近紅外波段范圍下檢測(cè)的結(jié)果，Y值是指380～780 nm段（可見(jiàn)光）內(nèi)對(duì)于鈉鈣硅玻璃，在可見(jiàn)光波段范圍下檢測(cè)的結(jié)果，雜質(zhì)的吸收是主要的。目前通常采用測(cè)量方法是T值。

1.1 產(chǎn)品厚度影響透過(guò)率

2019年3月15日—2019年3月25日對(duì)3.2 mm產(chǎn)品的厚度和透過(guò)率進(jìn)行記錄分析，經(jīng)跟蹤對(duì)透過(guò)率進(jìn)行分析，同尺寸的產(chǎn)品厚度越薄透過(guò)率越高，見(jiàn)圖1。

由圖1可以看出，3.24 mm、3.03 mm玻璃原片樣片的厚度（厚度偏差±0.2 mm）對(duì)應(yīng)透過(guò)率測(cè)試的結(jié)果為91.56%、91.61%。說(shuō)明在同等條件下，玻璃厚度與透過(guò)率成近似反比關(guān)系。

圖1 2019年3月彩虹光伏玻璃廠3.2 mm產(chǎn)品厚度變化對(duì)透過(guò)率的影響

由于個(gè)別客戶對(duì)產(chǎn)品厚度要求走上限和落球的需求導(dǎo)致產(chǎn)品不可做薄，需找到合適的臨界值。

1.2 清洗壓延輥（上輥）影響透過(guò)率

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中每次清洗上輥后，隨著上輥的表面溫度變化透過(guò)率波動(dòng)比較明顯。上輥表面溫度低時(shí)板面粗糙度增大，板面花紋定型時(shí)間加快。反之，要想提高透過(guò)率需減少上輥粗糙度，降低板面花紋定型時(shí)間。

2019年2月份，試用粗糙度小的壓延輥（上輥）上機(jī)效果不明顯，未能有效提高原片透過(guò)率，產(chǎn)品表面粗糙度滿足不了鍍膜工序工藝要求，鍍膜欠點(diǎn)多發(fā)（側(cè)滑），實(shí)驗(yàn)失敗。

2 壓延輥花型對(duì)透過(guò)率的影響

目前壓延輥下輥花型為正六角花型，正六棱臺(tái)體+球冠的組合體，底部為正六棱臺(tái)（其底部為正六邊形，簡(jiǎn)稱為正六邊形花型），之所以采用這樣的圖形，是為了壓制玻璃離開(kāi)壓延輥即離型時(shí)的便利，以利于玻璃板往后穩(wěn)定傳送，類似于鑄造砂型常常制成一定的拔模斜度，并避免尖銳角。圖2所示在40倍放大鏡下壓延輥下輥花型，圖3是產(chǎn)品壓制出來(lái)后在40倍放大鏡里的產(chǎn)品圖形。圖3光伏玻璃原片的透過(guò)率為91.45%以上。

圖2 壓延輥下輥花型40倍圖

圖3 壓制出來(lái)的玻璃六邊形40倍圖

因隨著市場(chǎng)變化客戶對(duì)透過(guò)率提出更高要求，生產(chǎn)的玻璃原片透過(guò)率已不能滿足客戶要求，根據(jù)作圖（圖4、圖5）分析正六邊形花型兩種狀況的下輥壓制出的光伏玻璃原片的折射、反射及全反射現(xiàn)象。當(dāng)下輥花型飽滿、平滑時(shí)，壓制出的對(duì)應(yīng)玻璃板下板凹坑為飽滿、平滑孔洞形。當(dāng)下輥花型尖銳、突兀時(shí)，壓制出的對(duì)應(yīng)玻璃板下板凹坑為突兀、尖銳的孔洞形。

圖4 玻璃下板凹坑為飽滿、平滑的孔洞形

圖5 玻璃下板凹坑為突兀、尖銳的孔洞形

根據(jù)圖4、圖5的幾何作圖分析可以得到，如果下板凹坑的孔洞形狀曲線平滑、飽滿，則入射的光線絕大部分都能經(jīng)過(guò)二次折射透射過(guò)玻璃上板進(jìn)入空氣中，而且反射能量會(huì)很小。入射光線僅僅在凹坑的底部側(cè)壁會(huì)發(fā)生全反射，此時(shí)，透過(guò)率會(huì)達(dá)到很高，屬于理想狀態(tài)。如果玻璃下板凹坑的孔洞形狀曲線突兀、尖銳，則只有凹坑頂部相對(duì)較少入射光線能夠經(jīng)過(guò)二次折射透射過(guò)玻璃上板進(jìn)入空氣中，并且反射能量會(huì)較大，入射光線發(fā)生全反射的就會(huì)相對(duì)很多，透過(guò)率就要受到影響降低。

在此基礎(chǔ)上，對(duì)壓延輥下輥花型進(jìn)行優(yōu)化，在正六角型花紋的基礎(chǔ)上對(duì)花紋尖銳處進(jìn)行平滑處理（平頭正六角花型），圖6為正六角花型在40倍放大鏡里的壓延輥花型，圖7為平頭正六角花型在40倍放大鏡里的壓延輥花型。

圖6 正六角花型

圖7 平頭正六角花型

2019年3月、4月分別對(duì)兩種花型在光伏壓延生產(chǎn)線上機(jī)，上機(jī)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)記錄數(shù)據(jù)正六角花型透過(guò)率最高91.45%，平頭正六角花型透過(guò)率最高91.65%。結(jié)果完全符合分析得出的結(jié)論。圖8、圖9是彩虹集團(tuán)光伏公司生產(chǎn)不同花型時(shí)透過(guò)率的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

圖8 正六角花型玻璃原片透過(guò)率波動(dòng)圖

圖9 平頭正六角花型玻璃原片透過(guò)率波動(dòng)圖

平頭正六角花型透過(guò)率明顯高于正六角花型的透過(guò)率，可是生產(chǎn)實(shí)踐中也有一些不足，平頭正六角花型的拔模能力不如正六角花型的拔模能力，導(dǎo)致板面欠點(diǎn)的發(fā)生率高于正六角花型。板面質(zhì)量的穩(wěn)定性差，壓延輥?zhàn)鳛閴貉拥闹匾b備，直接影響透過(guò)率的高低。在壓延裝備方面壓延輥是一方面，在清洗壓延輥時(shí)透過(guò)率也發(fā)生變化，由于清洗過(guò)程中造成產(chǎn)品定型速度進(jìn)行變化導(dǎo)致花紋的角度不同透過(guò)率也隨之變化。壓延裝備的好壞影響產(chǎn)品透過(guò)率，其次同一種花型在上機(jī)過(guò)程中透過(guò)率穩(wěn)定性差。這也說(shuō)明在壓延裝備中還有影響透過(guò)率的因素在其中。這也是我們下一步需解決的問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

提高光伏玻璃透過(guò)率是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，其影響因素多，僅從上述幾方面簡(jiǎn)單分析對(duì)透過(guò)率的影響還有很多不足。原片厚度的控制、清洗壓延輥的影響、平頭正六角花型板面的欠點(diǎn)控制以及上機(jī)后如何保證透過(guò)率的穩(wěn)定性，還需從配料、熔解、壓延、鍍膜、壓延輥花型幾個(gè)方面進(jìn)行研究，解決目前面臨的問(wèn)題刻不容緩。