CN1298644C - 太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺，属于太阳能光电转换玻璃加工技术领域。由以下步骤构成：(1)选择基板；(2)对基板裁切；(3)磨边和倒角；(4)清洗；(5)入钢化炉钢化处理后出炉包装，所述钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为710～715℃和690～700℃，基板进炉间隔时间控制为10～15秒钟，加热时间为145～170秒钟，徐冷时间为40～50秒钟，上、下风排距离分别控制为20～25mm和18～22mm，风门比例控制为80～100%，出炉速度控制在70～90cm/秒。优点：成品率在98%以上，平整度弓形和波形时分别为＜0.2%和＜0.15%，应力分配均匀，压板成形时板压破碎率在0.02%以下，用1040g钢球1米高自由跌落不破裂而表现出优异的抗冲击强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺，是对已有技术中的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺的改进，属于太阳能光电转换玻璃加工技术领域。
背景技术
太阳能光伏电池组件的盖板玻璃又称太阳能玻璃盖板，由于其能够充分透过太阳能以利于硅晶板吸收太阳能，并以自身的强度而保护下面的硅晶板不受外界冷雪天气的损坏，这就使太阳能光伏电池组件的盖板玻璃可应用于各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池组件和电站智能控制系统、智能光伏水泵系统、风光互补系统、军用数字化光伏电源、光伏通讯信号系统、多功能太阳能用户电源以及抗低温高亮度太阳能庭院灯、草坪灯、交通信号灯等等的原因所在。其加工工艺是：选择透光度≥91％的低铁超白超薄玻璃作为基板(目前，普遍采用的厚度为2.8～3.2mm)，经过裁切(目前都已采用CAD<计算机辅助设计>优化裁切)，经直线磨边机倒棱和倒角机倒角后，再用去离子水清洗，最后进行钢化，从而制得作为太阳能光伏电池之类的产品所必备的部件——太阳能光伏电池组件的盖板玻璃。
由于太阳能光伏电池组件的盖板玻璃在加工工艺中所获得的成品率一般仅在70％～80％左右，因此使太阳能光伏电池组件的盖板玻璃本身价格高，从而导致使用这种盖板玻璃的太阳能光伏电池组件的产品成本居高。
虽然太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺并不复杂，它大致分为以下五个步骤：(1)选料；(2)CAD优化裁切；(3)磨边和倒角；(4)清洗；(5)钢化。钢化步骤是决定太阳能光伏电池组件的盖板玻璃成品率高低的至关重要的一环。鉴于这种盖板玻璃大都采用3-3.2mm的玻璃加工而成，故以加工厚度为3-3.2mm的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃为例，即使对选料、CAD优化裁切、磨边和倒角、清洗谨慎地处理到十分精湛的程度，但由于钢化环节难于掌握，致所得到的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃虽能勉强地满足国内外对钢化玻璃的某些质量指标要求，即平整度弓形时不超过0.5％、波形时不大于0.3％，然而其抗冲击性能却仍达不到某些使用场合的使用要求。例如：在对多晶硅太阳能光伏电池组件板压成形时板压破碎率在10％以上；又如：将其应用到户外的太阳能电池组件上，其对外界异物、冰雹、风沙、雪尤为雪珠等的抗冲击性表现为十分脆弱。不言而喻，抗冲击性能的优劣在很大程度上取决于应力分配的均匀与否。同时影响板压成功率的另一个关键要素是平整度，若盖板平整度在弓形时超过0.3％，波形时超过0.2％，将严重影响光伏电池组件的板压成功率，甚至大批压裂硅晶板。而要获得理想的应力分配均匀效果和高的平整度，改善钢化过程中的工艺条件便显得十分重要。
经申请人检索，在专利文献中，对玻璃板的钢化技术有所介绍，例如昭59-217630A介绍了一种玻璃板的钢化方法，它是在玻璃板加热后将其插入到冷却板之间骤冷，并且同时对玻璃板四周未直接与冷却板相接触的部分或者未直接与包裹有缓冲材料如玻璃纤维布的冷却板相接触的部分吹送冷气，藉由冷却板冷却所获得的冷能量来对玻璃板冷却。该方案之贡献在于解决了采用玻璃板加热后夹入到冷却板之间急冷的固体接触法对玻璃钢化所存在的玻璃板的四周强度逊色于中央部位的强度的问题。但是该方法所针对的玻璃并非为太阳能光电池组件的盖板玻璃；尤其未及如何整体地提高钢化玻璃的成品率、平整度、抗冲击强度等；并且方法不利于钢化玻璃的生产效率。中国专利公开号CN1183090A和美国专利US5009694及苏联专利SU633829也同样未及作为太阳能光电池组件的盖板玻璃所要求的得以让人们所悟知的诸如成品率、平整度、抗冲击强度方面的技术启示。
发明内容
本发明的任务是要提供一种太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺，用该工艺所加工的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃具有成品率高、平整度理想、抗冲击效果好。
本发明的任务是这样采完成的，一种太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺，它由以下步骤构成：
(1)选择厚度为2.8-3.2mm、透光度≥91％的低铁超白超薄玻璃作为基板；
(2)对所选择的基板裁切成所需的规格；
(3)对裁切后的基板进行磨边和倒角；
(4)用去离子水清洗；
(5)对清洗后的基板入钢化炉钢化处理后出炉包装，特点是：所述的钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为710～715℃和690～700℃，基板进炉间隔时间控制为10～15秒钟，加热时间为145～170秒钟，徐冷时间为40～50秒钟，上、下风排距离分别控制为20～25mm和18～22mm，风门比例控制为80～100％，出炉速度控制在70～90cm/秒。
本发明所述的钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为710℃和700℃，基板进炉间隔时间为10秒钟，加热时间为170秒钟，徐冷时间为50秒钟，上、下风排距离为20mm和22mm，风门比例为80％，出炉速度为70cm/秒。
本发明所述的钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为712℃和695℃，基板进炉间隔时间为14秒钟，加热时间为155秒钟，徐冷时间为45秒钟，上、下风排距离为22mm和20mm，风门比例为90％，出炉速度为80cm/秒。
本发明所述的钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为715℃和690℃，基板进炉间隔时间为12秒钟，加热时间为145秒钟，徐冷时间为40秒钟，上、下风排距离为25mm和18mm，风门比例为100％，出炉速度为90cm/秒。
本发明所述的倒角采用200目金刚砂轮，砂轮转速为3500转/分。
本发明所述的去离子水清洗，用电阻率为5-73MΩ.cm的去离子水。
本发明工艺所获得的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的成品率在98％以上，平整度弓形和波形时分别为＜0.2％和＜0.15％，应力分配均匀，压板成形时板压破碎率在0.02％以下，用1040g钢球1米高自由跌落不破裂而表现出优异的抗冲击强度。
附图说明
图1为本发明太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺流程图。
图2为本发明太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺所得的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃产品示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例是以加工单晶硅、多晶硅太阳能光伏电池组件的盖板玻璃为例的。
(1)选择由国内西安佳阳新能源有限公司销售的厚度为2.8mm(厚薄误差为±0.2mm)、长度为1300mm、宽度为960mm的透光度≥91％的低铁超白超薄玻璃作为基板，其中：以选取超白布纹压花玻璃作为基板最为理想，因为其对光线的散射效果更利于阳光透过玻璃背面的硅晶板，以达到更理想的光电转换率，它与浮法白片玻璃相比，光电转换效率要高出3～8％；
(2)采用意大利保特罗全自动切割机以CAD优化裁切成所需的规格，用CAD优化裁切能最大限度地确保下料尺寸及基板对角线精度；
(3)采用直线磨边机磨边并用200目金刚砂轮倒角机对裁切磨边后的基板的四个角倒角，转速控制为3500转/分；
(4)用经DDS-IIA电导仪测定的电阻率为5-73MΩ.cm的去离子水清洗并烘干，清洗烘干机为广东新海岸玻璃清洗机。
(5)对经清洗、烘干后的基板送入诸如由台湾同昌机械有限公司生产的型号为TCF-GTH4896A水平平钢化炉以双片横排方式进行钢化处理。其中：钢化炉的上、下部电热温度分别控制为710℃和700℃，基板进炉间隔时间为10秒钟，加热时间为170秒钟，徐冷时间为50秒钟，上、下风排距离为20mm和22mm，风门比例即风门的开启程度为80％，出炉速度为70cm/秒，出炉后即得到成品率99.5％的由图2所示的可应用于单晶硅、多晶硅太阳能光伏电池组件的盖板玻璃，并用原生白纸夹纸包装。
实施例2
本实施例仍是以加工单晶硅、多晶硅太阳能光伏电池组件的盖板玻璃为例的。
在本实施例中，仅将步骤(1)的基板改用由阿特斯(常熟)光电有限公司生产的厚度为3mm、长为1574mm、宽为962mm的透光度≥91％的低铁超白超薄浮法白纹玻璃基板和将步骤(5)的钢化炉钢化工艺参数变为钢化炉的上、下部电热温度分别控制为712℃和695℃，基板进炉间隔时间为14秒钟，加热时间为155秒钟，徐冷时间为45秒钟，上、下风排距离为22mm和20mm，风门比例为90％，出炉速度为80cm/秒。其余均同
实施例1。
实施例3
本实施例同样是以加工单晶硅、多晶硅太阳能光伏电池组件的盖板玻璃为例的。
在本实施例中，仅将步骤(1)的基板改为上海超目光电有限公司生产销售的规格为1605mm×806mm×3.2mm的透光度≥91％的低铁超白超薄浮法白纹玻璃和将步骤(5)的钢化炉钢化工艺参数变为钢化炉的上、下部电热温度分别控制为715℃和690℃，基板进炉间隔时间为12秒钟，加热时间为145秒钟，徐冷时间为40秒钟，上、下风排距离为25mm和18mm，风门比例为100％，出炉速度为90cm/秒。其余均同实施例1。
对由本发明的上述实施例所得到的单晶硅、多晶硅太阳能光伏电池组件的盖板玻璃各取50片，经国家玻璃质量监督检验中心于2005年1月27日按中华人民共和国国家标准GB9963-1998《钢化玻璃》标准对平整度弓形和波形时的检测和抗冲击检测以及经上述光伏电池生产厂在线压板成形时板压破碎率检测，得到由下表所示的理想效果。
| 检测项目 | 平整度 | 抗冲击强度(1040g钢球1米自由跌落) | 生产线在线板压破碎率(％) | |
| 弓形时 | 波形时 | |||
| 实施例11300×960×2.8mm | 全部＜0.15％ | 全部＜0.13％ | 无破碎 | 0 |
| 实施例21574×962×3mm | 全部＜0.13％ | 全部＜0.11％ | 无破碎 | 0.02％ |
| 实施例31605×806×3.2mm | 全部＜0.11％ | 全部＜0.10％ | 无破碎 | 0.01％ |
Claims (6)
1、一种太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺，它由以下步骤构成：
(1)选择厚度为2.8-3.2mm、透光度≥91％的低铁超白超薄玻璃作为基板；
(2)对所选择的基板裁切成所需的规格；
(3)对裁切后的基板进行磨边和倒角；
(4)用去离子水清洗；
(5)对清洗后的基板入钢化炉钢化处理后出炉包装，其特征在于所述的钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为710～715℃和690～700℃，基板进炉间隔时间控制为10～15秒钟，加热时间为145～170秒钟，徐冷时间为40～50秒钟，上、下风排距离分别控制为20～25mm和18～22mm，风门比例控制为80～100％，出炉速度控制在70～90cm/秒。
2、根据权利要求1所述的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺，其特征在于所述的钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为710℃和700℃，基板进炉间隔时间为10秒钟，加热时间为170秒钟，徐冷时间为50秒钟，上、下风排距离为20mm和22mm，风门比例为80％，出炉速度为70cm/秒。
3、根据权利要求1所述的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺，其特征在于所述的钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为712℃和695℃，基板进炉间隔时间为14秒钟，加热时间为155秒钟，徐冷时间为45秒钟，上、下风排距离为22mm和20mm，风门比例为90％，出炉速度为80cm/秒。
4、根据权利要求1所述的太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺，其特征在于所述的钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为715℃和690℃，基板进炉间隔时间为12秒钟，加热时间为145秒钟，徐冷时间为40秒钟，上、下风排距离为25mm和18mm，风门比例为100％，出炉速度为90cm/秒。
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Assignee: Henan Succeed New Energy Material Co., Ltd. Assignor: Xingfu Glass Building Material Co., Ltd., Changshu City Contract fulfillment period: 2009.10.19 to 2024.10.18 contract change Contract record no.: 2009410000251 Denomination of invention: Process for processing cover plate glass of solar photovoltaic battery module Granted publication date: 20070207 License type: Exclusive license Record date: 20091021 |
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| LIC | Patent licence contract for exploitation submitted for record |
Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.10.19 TO 2024.10.18; CHANGE OF CONTRACT Name of requester: HENAN SUCCEED NEW TYPE ENERGY MATERIALS CO., LTD. Effective date: 20091021 |
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Change date: 20110414 Contract record no.: 2009410000251 Assignee after: Henan Succeed Photovoltaic Materials Corporation Assignee before: Henan Succeed New Energy Material Co., Ltd. |
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