鋼化玻璃又稱強化玻璃。它是用物理的或化學的方法,在玻璃表面上形成一個壓應力層,玻璃本身具有較高的抗壓強度,不會造成破壞。當玻璃受到外力作用時,這個壓力層可將部分拉應力抵消,避免玻璃的碎裂,雖然鋼化玻璃內(nèi)部處于較大的拉應力狀態(tài),但玻璃的內(nèi)部無缺陷存在,不會造成破壞,從而達到提高玻璃強度的目的。
在光伏組件生產(chǎn)過程中,鋼化玻璃是一種重要的輔料。組件的工作環(huán)境非常惡劣,如遇到冰雹等惡劣天氣,對組件的輔料提出嚴厲的挑戰(zhàn)。鋼化玻璃作為組件的正面,能有效保護組件免受各種物體的撞擊,起到保護組件的作用。
一、功能
如前所述,鋼化玻璃最重要的一個功能是保護組件免受傷害,除此之外,還具有封裝、透光等作用。
1.1、封裝
組件是這樣生產(chǎn)出來的:將一定數(shù)量的電池片按一定的工藝排列、串聯(lián)起來,然后用兩層EVA將其上鋪下蓋包起來,再用玻璃和背板將EVA及電池片保護起來,然后通過層壓機,利用EVA的熱熔性將以上原輔料壓合在一起,形成組件。所以鋼化玻璃的第一個功能是作為封裝材料將電池片封裝起來。為了提高鋼化玻璃與EVA的粘結(jié)強度,對其進行了壓花設計,增大與EVA的接觸面接,提高粘結(jié)強度。
1.2、保護
組件被生產(chǎn)出來之后,需要連續(xù)工作25年以上,又因為組件的工作環(huán)境比較惡劣:有些組件要工作的常年有大風的地方,風將石子等物體吹到組件上,會對組件造成傷害,還有可能遭遇惡劣天氣如冰雹。鋼化玻璃有較強的抗機械沖擊能力,可以有效的保護組件內(nèi)脆弱的電池片,使之不被破壞。
另外,組件的絕緣性能有鋼化玻璃的一份貢獻,使組件免遭閃電擊穿之險。
1.3、透光
未經(jīng)層壓的鋼化玻璃透光不透明,對光線的透射率比較低,但是一旦經(jīng)過層壓,和熔融后的EVA粘合在一起,他的透光率就能超過91%以上,使電池片能夠有效地吸收光線產(chǎn)生電能。同時,充份利用絨面和壓花花型的漫反射原理,大大降低光線的反射率,使其具有在各種角度入射條件下,都有極高的太陽光透光率。
二、分類
鋼化玻璃有多種分類。
按形狀分為平面鋼化玻璃和曲面鋼化玻璃。平面鋼化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八種;曲面鋼化玻璃厚度有5、6、8mm三種。
鋼化玻璃按其外觀質(zhì)量分為:優(yōu)等品、合格品兩類。
鋼化玻璃按碎片狀態(tài)分為: I類、Ⅱ類和Ⅲ類。
光伏行業(yè)的鋼化玻璃主要有超白壓花鋼化玻璃、熱反射鍍膜鋼化玻璃。
2.1、超白壓花鋼化玻璃
超白壓花玻璃是壓花玻璃的一個新類別。超白壓花是采用含鐵量極低的礦石原料替代普通的玻璃礦石,采用和普通壓花玻璃大致相同的工藝生產(chǎn)出來的透光率高、反射率低的壓花玻璃。目前的超白壓花玻璃主要應用于太陽能工業(yè)。 目前的主流產(chǎn)品也稱為低鐵鋼化壓花玻璃(一說稱之為鋼化絨面玻璃),厚度為3.2mm,在太陽能電池光譜響應的波長范圍內(nèi)(320~1100nm),透光率可達91%以上,對于大于1200nm的紅外光有較高的反射率。 壓花玻璃有兩個優(yōu)點:首先,壓花處理的玻璃與EVA的粘結(jié)強度大大增強,延長了組件的使用壽命;其次,壓花設計充份利用壓花花型的漫反射原理,大大降低光線的反射率,使其具有在各種角度入射條件下,都有極高的太陽光透光率。
2.2、鍍膜鋼化玻璃
鍍膜玻璃(Reflective glass)也稱反射玻璃。鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜,以改變玻璃的光學性能,滿足某種特定要求。鍍膜玻璃按產(chǎn)品的不同特性,可分為以下幾類:熱反射玻璃、低輻射玻璃、Low-E、導電膜玻璃等。 光伏行業(yè)常用的鍍膜玻璃一般為熱反射鍍膜鋼化玻璃。熱反射玻璃一般是在玻璃表面鍍一層或多層諸如鉻、鈦或不銹鋼等金屬或其化合物組成的薄膜,使產(chǎn)品呈豐富的色彩,對于可見光有相當?shù)耐干渎?,對紅外線有較高的反射率,對紫外線有 較高吸收率,因此,也稱為陽光控制玻璃。 鍍膜玻璃的生產(chǎn)方法很多,主要有真空磁控濺射法、真空蒸發(fā)法、化學氣相沉積法以及溶膠—凝膠法等。磁控濺射鍍膜玻璃利用磁控濺射技術可以設計制造多層復雜膜系,可在白色的玻璃基片上鍍出多種顏色,膜層的耐腐蝕和耐磨性能較好,是目前生產(chǎn)和使用最多的產(chǎn)品之一。真空蒸發(fā)鍍膜玻璃的品種和質(zhì)量與磁控濺射鍍膜玻璃相比均存在一定差距,已逐步被真空濺射法取代?;瘜W氣相沉積法是在浮法玻璃生產(chǎn)線上通入反應氣體在灼熱的玻璃表面分解,均勻地沉積在玻璃表面形成鍍膜玻璃。該方法的特點是設備投入少、易調(diào)控,產(chǎn)品成本低、化學穩(wěn)定性好,可進行熱加工,是目前最有發(fā)展前途的生產(chǎn)方法之一。溶膠—凝膠法生產(chǎn)鍍膜玻璃工藝簡單,穩(wěn)定性也好,不足之處是產(chǎn)品光透射比太高,裝飾性較差。