Jak produkowane jest szkło solarne?

Szkło solarne, jako główny element modułów fotowoltaicznych, bezpośrednio wpływa na wydajność i żywotność paneli słonecznych w procesie produkcyjnym. To specjalne szkło, charakteryzujące się wysoką przepuszczalnością światła i doskonałymi właściwościami fizykochemicznymi, jest kluczowym medium przetwarzającym światło słoneczne na energię elektryczną.

Przygotowanie surowca: Podstawą jest ultraczyste szkło

Pierwszy krok w produkcji szkło solarne wybiera wysokiej jakości surowce, których podstawą jest produkcja „ultra przejrzystego szkła”.

• Wybór surowca: Dotyczy to głównie piasku kwarcowego, sody kalcynowanej i dolomitu. Aby zapewnić wysoką przepuszczalność światła przez szkło fotowoltaiczne, surowce te muszą zostać poddane rygorystycznej kontroli, zwłaszcza piasek kwarcowy, który wymaga wyjątkowo wysokiej czystości, aby zapewnić bardzo niską zawartość żelaza w końcowym szkle (zwykle poniżej 0,015%).
  
  
• Drobne przetwarzanie: Surowce poddawane są procesom ważenia, mieszania i mielenia. Zazwyczaj surowce należy zmielić na bardzo drobny proszek i dokładnie wymieszać, aby zapewnić jednolity skład podczas topienia.
  
  

Topienie i formowanie: jakość kucia w wysokich temperaturach

Po przygotowaniu surowca rozpoczyna się etap topienia i formowania w wysokiej temperaturze, będący kluczowym etapem decydującym o jakości szkło solarne .

• Topienie w wysokiej temperaturze: Zmieszane surowce podawane są do pieca do topienia i stapiane w jednorodne stopione szkło w temperaturach sięgających około 1500℃. Proces ten wymaga ścisłej kontroli temperatury i czasu, aby usunąć pęcherzyki powietrza i zanieczyszczenia ze stopionego szkła.
  
  
• Proces formowania: Obecnie na rynku dostępne są dwa główne procesy formowania szkła fotowoltaicznego:
  
  
  • Ultraprzezroczyste szkło walcowane: Stosowany głównie w modułach ogniw słonecznych z krzemu krystalicznego. Stopione szkło jest wytłaczane i formowane za pomocą rolek, zazwyczaj z regularnymi wytłoczonymi wzorami na powierzchni, aby zmniejszyć odbicie światła i zwiększyć jego przechwytywanie. W procesie tym produkowane jest szkło fotowoltaiczne o wyższej przepuszczalności światła i jest to najpopularniejsza technologia na rynku.
    
    
  • Ultraprzezroczyste szkło typu float: Częściej stosowane w cienkowarstwowych modułach ogniw słonecznych. Stopione szkło unosi się na powierzchni stopionej cyny, w zależności od napięcia powierzchniowego, tworząc gładką wstęgę szkła o wysokim wykończeniu powierzchni.
    

Przetwarzanie końcowe: dalsza poprawa wydajności

Po uformowaniu surowe szkło przechodzi szereg etapów obróbki końcowej w celu uzyskania właściwości fizycznych i chemicznych wymaganych do szkło solarne .

• Odpuszczanie (zwiększona wytrzymałość): Aby zapewnić odporność na uderzenia szkło solarne podczas ekstremalnych warunków pogodowych i montażu surowe szkło poddawane jest hartowaniu (hartowaniu cieplnemu lub półhartowaniu). Dzięki temu szkło ma wyższą wytrzymałość mechaniczną i stabilność termiczną, dzięki czemu jest mniej podatne na pękanie.
  
  
• Technologia powlekania (redukuje odbicia): Aby jeszcze bardziej poprawić przepuszczalność światła szkła fotowoltaicznego i zmniejszyć utratę światła w wyniku odbicia od powierzchni szkła, nanoszona jest powłoka tworząca powłokę antyrefleksyjną. Ta cienka folia może zwiększyć przepuszczalność światła przez szkło do ponad 91,5%.
  
  
• Cięcie i przycinanie: Wreszcie przetworzone szkło solarne poddawany jest bardzo precyzyjnemu cięciu i przycinaniu krawędzi zgodnie z wymaganymi wymiarami modułów fotowoltaicznych, zapewniając spełnienie wymagań hermetyzacji.
  
  

Produkcja szkło solarne to złożony, wielodyscyplinarny i wysoce precyzyjny proces inżynieryjny. Od wyboru surowców po topienie w wysokiej temperaturze, a następnie precyzyjne procesy odpuszczania i powlekania, każdy krok ma na celu poprawę wydajności wytwarzania energii i długoterminowej niezawodności modułów fotowoltaicznych. Przy ciągłym wzroście światowego zapotrzebowania na energię odnawialną, szkło fotowoltaiczne, jako kluczowy materiał, będzie w dalszym ciągu wprowadzać innowacje w technologii wytwarzania, przyczyniając się do popularyzacji zielonej energii.