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摘要：光伏玻璃镀膜是一种光伏玻璃深加工技术，通过在光伏玻璃表面涂覆减反射膜层，减少太阳光的反射，提高光伏玻璃透光率，达到提高太阳能光伏电池组件光电转换效率的功能。本文就光伏玻璃深加工中的镀膜技术进行分析。
关键词：光伏玻璃；镀膜技术；提拉式镀膜；TCO；镀膜；辊涂式镀膜；发展趋势
太阳能电池由光伏玻璃、电池片、胶片、背板、特殊金属导线等经层压组合而成。光伏钢化玻璃是太阳能电池专用盖板玻璃。经镀膜工艺处理的光伏钢化玻璃作为太阳能电池的盖板，可提高光伏组件的太阳光透过率，同时光伏钢化玻璃还具有更强的抗风压和承受昼夜温差变化大的能力。目前光伏组件生产中使用的盖板玻璃，已全部使用高透光率的镀膜玻璃。本文将对光伏玻璃深加工中的镀膜工艺技术重点阐述。
1镀膜光伏玻璃应用
目前市场常见的光伏组件有两种，一种是常规组件，使用3.2mm或2.8mm镀膜光伏钢化玻璃作为盖板，与EVA胶片、硅电池片和背板经层压组成电池组件，根据硅片的不同分为单晶硅光伏电池组件和多晶硅电池组件。另一种是最近两年研发的双玻组件，是采用两片光伏玻璃分别作为盖板和背板，与EVA胶片、硅电池片层压组成的电池组件，所用的盖板和背板玻璃均为减薄的2.5mm或2.0mm的光伏钢化玻璃。
2光伏玻璃镀膜技术
光伏玻璃镀膜技术主要有三种，根据镀膜工艺不同可分为：提拉式镀膜、TCO镀膜、辊涂式镀膜。其中，辊涂式镀膜技术应用最为广泛。
2.1提拉式镀膜技术
提拉式镀膜即双面镀膜，其原理是：将清洗干净的光伏玻璃浸入镀膜液槽中，在玻璃被提拉上升的过程中，镀膜液沾附在玻璃表面。通过改变提拉上升速度来控制调整达到所需要的膜层厚度，从而提高光伏玻璃透光率。提拉式双面镀膜技术的生产工艺流程如下图：
图1提拉式双面镀膜工艺流程图
提拉式镀膜工艺优点在于透光率高，增益可提高4%～5%。主要用于太阳能光热系统、光伏发电、蔬菜大棚建设、机场房顶等有特殊要求的场合。提拉式镀膜的缺点是生产效率低，自动化程度低，用于光伏发电时压花面镀膜层没有提供增益的效果。在光伏玻璃深加工镀膜技术发展初期，双面提拉式镀膜工艺以高透过率、低反射率的特点，使光伏太阳能电池的光电转换效率有了显著提高，各主流光伏玻璃企业纷纷开始关注光伏玻璃镀膜技术，并投资建设双面提拉镀膜工艺生产线。在镀膜光伏玻璃发展的初期阶段，双面镀膜产品给企业创造了明显的经济效益，在一定程度上也提高了企业的产品竞争力。但双镀提拉式镀膜生产工艺生产效率低、自动化程度低、人工劳动强度较大，不适合大规模连续生产，目前在光伏玻璃行业已逐渐被辊涂镀膜工艺取代。
2.2TCO玻璃镀膜技术
TCO玻璃也叫透明导电氧化物镀膜玻璃，其原理是在平板玻璃表面，通过物理或者化学镀膜的方式均匀涂上一层透明的导电氧化物薄膜，TCO玻璃最初被应用于平板显示器中。但在光伏发电行业早期阶段，薄膜太阳能电池组件与晶硅光伏电池组件相比，在价格上有明显的优势，所以TCO镀膜玻璃成为光伏玻璃行业的热门产品。近几年由于晶体硅价格下降，TCO镀膜玻璃已很少用于太阳能发电。TCO镀膜玻璃优点：外观均匀、耐候性好。TCO镀膜玻璃缺点：工艺复杂、生产成本高。
2.3辊涂式镀膜技术
辊涂式镀膜是近年来发展起来的光伏玻璃镀膜技术，其适应了自动化流水作业生产的要求，是目前光伏玻璃深加工生产中主流的镀膜工艺。
辊涂式镀膜原理是：经过清洗干燥的光伏玻璃原片经过镀膜机皮带，镀膜机皮带上方带有镀膜液的胶辊通过反向转动，将镀膜液均匀的涂到玻璃上表面实现玻璃的单面镀膜。通过调整胶辊转速或镀膜液浓度来调节膜层厚度，使光伏玻璃达到不同的透光率参数要求。辊涂式镀膜技术的生产工艺流程如下图：
图2：辊涂式单面镀膜工艺流程图
辊涂式镀膜的优点：自动化程度较高，膜层厚度好控制，镀膜液质量可控性好，涂覆膜层均匀，且生产效率高。各主流光伏企业通过镀膜胶辊和镀膜液的自主研发设计，使得镀膜玻璃的批量化、多品种量产得以实现。辊涂式镀膜的缺点：采用玻璃单面镀膜，镀膜玻璃的透光率没有提拉式双面镀膜高、产品外观没有TCO镀膜均匀。
3光伏玻璃镀膜技术发展趋势
3.1镀膜设备的自动化
光伏玻璃镀膜工艺从早期提拉式双面镀膜技术到目前主流的辊涂式单面镀膜技术的变化。表面上是镀膜技术工艺的进步，实质是镀膜设备自动化程度的进步，镀膜设备的自动化使镀膜玻璃产能和玻璃品质有了实质性提高，人为干扰因素下降、自动化管控工艺参数的能力不断增强，是未来镀膜技术和设备发展的必然趋势。
3.2镀膜工艺的环保化
光伏太阳能作为清洁、绿色能源，符合人类社会可持续发展的要求，光伏玻璃镀膜工艺和技术的发展也应该满足生产环境的环保化要求，特别是镀膜液的成分含有易燃、易爆、有毒挥发气体，如何减轻镀膜工艺对操作人员及外部环境的危害，实现有害气体的有序处理和镀膜液的循环利用和持续研发是未来镀膜技术发展的方向。
3.3镀膜产能的提升性
镀膜玻璃以其光电转换效率高的性能优势占据光伏玻璃市场的主流，如今光伏市场对镀膜玻璃的需求与日俱增。在国家对光伏玻璃行业降低财政补贴，缩减产能的形势下，各中小光伏玻璃企业在行业洗牌中已被行业淘汰，主流光伏玻璃企业逐步形成自动化、规模化、集约化生产的竞争格局，在光伏玻璃镀膜生产中，通过提升设备产能、加快生产节拍、提高良品率、降低人工成本来提高企业竞争力的举措，成为未来光伏玻璃企业的发展方向。
4、结语
光伏玻璃镀膜技术的不断发展，使太阳能光伏电池的光电转换效率达到更高指标，镀膜技术的深入研究和镀膜设备的持续研发，对光伏太阳能电池的应用和发展具有重要意义。
参考文献
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作者简介
宋海龙（1986-），男，河南林州人，本科，电气助理工程师。研究方向：光伏玻璃深加工。
论文作者:宋海龙,管亚安,李军海,王海东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：玻璃论文; 光伏论文; 技术论文; 提拉论文; 工艺论文; 组件论文; 盖板论文; 《电力设备》2019年第4期论文;