膜层结构对光伏镀膜玻璃的影响研究

为更好地分析和评估膜层结构对光伏镀膜玻璃的影响,对采用不同厚度、不同膜层结构的光伏镀膜玻璃的光学性能、膜层铅笔硬度、膜层微观结构进行了对比,分析了不同类型环境老化试验对光伏镀膜玻璃性能的影响,并研究了不同膜层结构对光伏镀膜玻璃性能的影响机理。研究结果表明：在光伏玻璃表面镀减反射膜能有效提升其光学性能,在380～1100 nm波段,相较于3.2 mm光伏玻璃原片,3.2 mm单层和双层镀膜玻璃的平均太阳光有效透射比增益分别为2.27%和2.50%;光伏镀膜玻璃的光学性能受膜层结构、膜层厚度及膜层孔隙率的影响,单层镀膜及双层镀膜表层膜孔隙率均约为49%,双层镀膜底层膜的孔隙率约为12%;双层镀膜玻璃的膜层铅笔硬度比单层镀膜玻璃的低,主要是因为表层膜的Si—O—Si网络结构建立在底层膜的网络结构上,表层膜与底层膜之间的结合力低于网络结构与玻璃基体之间的结合力;双层镀膜玻璃由于有1层致密底层膜,能有效阻隔水汽及污染物与玻璃基体发生反应,使其具有更好的耐环境老化性能。     

集热管罩玻璃管增透膜的老化性能测试

采用酸催化溶胶-凝胶方法在罩玻璃管内外两表面镀制了SiO2增透膜层。借鉴国标《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》中的相关标准分别对增透罩玻璃片、罩玻璃原片进行紫外老化、高温高湿、酸性盐雾试验,结果表明增透罩玻璃片有较强的抗老化能力,平均太阳透射比衰减率不高于1%,并强于未增透罩玻璃片。     

光伏组件背板的湿热老化行为研究

利用扫描电子显微镜和傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪对某型号光伏背板的结构和成分进行表征,研究了其耐湿热老化性能。结果表明,该背板为三层结构,上下层分子结构分别为PVF和EVA,经过2500h的湿热老化试验后产生了明显的分层现象。PVF膜在老化过程中颜色变化,先增大后减小,而EVA膜在老化过程中颜色变化一直平稳增加。     

镀膜玻璃对光伏组件户外输出性能的影响

通过对使用3M减反镀膜液的镀膜玻璃封装光伏组件及常规钢化玻璃封装光伏组件进行长期的户外功率跟踪测试后发现,使用3M减反镀膜液的镀膜玻璃在光伏组件户外长期使用过程中的功率增益要远高于在STC测试条件下的功率增益,并对其在光伏组件户外使用过程带来额外增益的机理进行了分析和探讨。同时,对减反涂层的机械性能及老化性能进行了研究。     

多晶硅光伏组件湿热湿冻超量测试研究

基于IEC 61215标准中湿热(DH)、湿冻(HF)试验的环境条件参数,对组件连续施加超量的环境条件压力,分析其性能变化;并将其静置1年后复测其功率,发现长时间静置对其功率有很大影响;然后继续对组件进行环境试验,并置于户外曝晒,其间测量其功率变化;最后拆解组件,研究湿热及湿冻试验分别对组件造成的影响。研究发现:湿热试验DH3000是功率衰减的一个临界点,且对组件焊带腐蚀深度较深,汇流条腐蚀程度也较大;而长时间的湿冻试验静置后功率会大幅恢复,且湿冻试验使背板脆化相当严重,焊带整体腐蚀面积也较大。通过整个实验发现,组件在经过环境试验后,静置多久去测量其功率是一个需要重新考究的方面。     

晶体硅光伏组件用AR玻璃在典型气候环境下的透射比衰减机理实证分析

选择海南省定安县、北京市和新疆维吾尔自治区吐鲁番市3个地区作为中国光伏产品应用的典型气候环境——湿热环境、温和气候下城市环境及干热砂尘环境的实证晒场,分别对晶体硅光伏组件用AR玻璃进行了最长周期为12个月的户外老化试验,结合试验前、后样品的太阳光有效透射比衰减数据、样品表面积尘化学成分,以及样品膜层的亲、疏水性能等试验结果,对导致在上述3种典型气候环境中使用的晶体硅光伏组件用AR玻璃的太阳光有效透射比衰减的关键因子进行了梳理,并确定了不同气候环境中AR玻璃透射比的衰减机理。研究成果可为中国湿热环境、温和气候下城市环境及干热砂尘环境中光伏电站的建设与运维提供有效参考和指导。     

钠钙平板减反射增透玻璃的制备及研究

以普通的盖板玻璃为前提,采用浸蚀法这种区别于传统镀膜的纳米增透技术,通过对玻璃表面Na2O、CaO等活性组分的选择性腐蚀交换,在玻璃表面构筑得到具有特殊纳米结构的多孔SiO2膜层。通过对SiO2膜层厚度及孔隙的调控以实现入射光在传递过程中产生相消干涉,从而实现对光的减反射增透效果。试验结果表明：减反射增透膜层使玻璃透光率由89．7％提高到95．0％。与传统物理方法相比,此减反射增透膜层与玻璃基体间作用力为化学键。两者间更强的附着力使其耐候性显著提高,应用范围也将进一步扩大。     

光伏组件PID失效与DH失效的微观分析研究

对电势诱导衰减(potential induced degradation,Pid)测试和湿热(damp heat,dh)测试后失效的光伏组件进行破拆,根据电致发光(electroluminescence,EL)测试结果,选取EL图像显示的不同明、暗区域(正常区域、异常区域)的太阳电池作为测试样品,并对其表面进行扫描电镜-能谱(SEM-EdS)测试分析。研究结果表明,Pid测试与dh测试后光伏组件的失效机理均与高温、高湿环境使玻璃中的金属离子向太阳电池迁移有关。高温、高湿环境会导致玻璃中Na~+等金属离子向太阳电池表面聚集,形成漏电流通道,尤其是Pid测试的外加电场会加速Na~+等金属离子的迁移与富集,严重腐蚀电池的栅线,破坏太阳电池表面致密的SiNx层,影响p-n结的正常工作,最终造成光伏组件失效、太阳电池的EL图像发暗。     

光伏遭遇“减反射门”

<正>太阳能光伏组件用减反射膜玻璃(AR玻璃)是指通过涂覆或蚀刻的方法在光伏组件用玻璃(通常为超白压花玻璃)表面镀制一层减反射薄膜,可使镀膜玻璃在太阳电池的光谱响应范围内的太阳光反射比降低,透射比升高,从而提高光伏组件的光电转化效率。减反射膜是应用最广、产量最大的一种光学薄膜。但是,最近却有一点尴尬。8月27日,国家质检总局发布了太阳能光     

透明背板材料的可靠性研究

p-PERC+、n-PERT等结构的高效太阳电池的转换效率持续提升,双面化的结构设计在各类高效太阳电池和光伏组件中得以规模化普及应用。双面发电技术大幅降低了度电成本,可双面发电的光伏组件已经成为行业发展的大趋势。对于双面光伏组件的PID问题,可使用抗PID的增强型POE胶膜封装来解决,背面封装主要是使用玻璃或透明背板材料,但背面封装材料的长期可靠性仍需要进行验证。对比分析了透明PVF薄膜、PVDF薄膜、超耐候氟涂层膜等氟保护层材料的优劣,对耐紫外、耐湿热、UV+DH同步老化等性能进行对比,选择出性能更可靠的原材料及透明背板材料,并提供了高可靠性的透明背板封装解决方案。     

灰尘覆盖对光伏组件性能影响的原位实验研究

在西安某地搭建光伏阵列实验平台,对光伏组件的温度、发电功率、太阳辐射强度及环境参数进行实时检测;设计光伏组件表面不同的积灰密度工况,对负载条件下同一时间段内检测的数据进行对比分析,得到积灰密度与光伏组件上层玻璃相对透光率、光伏组件工作温度以及发电功率的耦合关系;另外,通过检测数据发现,由于严重的雾霾天气,8 d的自然积灰就会使光伏组件上层玻璃的相对透光率减小约20%。     

上转换材料TiO2∶Er3+/Yb3+/Li+的制备及其在玻璃盖板中的应用

采用溶胶凝胶法和旋转镀膜法制备Er³⁺/Yb³⁺/Li⁺掺杂TiO₂胶体和薄膜,确定上转换材料最优制备方案为n(乙酰丙酮)∶n(C₁₆H₃₆O₄Ti∶H₂O)∶n(异丙醇)∶n(Er(NO₃)₃·5H₂O)∶n(Yb(NO₃)₃·5H₂O)∶n(LiNO₃)=1∶3∶9∶70∶0.12∶0.60∶0.15(物质的量之比),水的滴加速率为10 s/滴,溶液pH值为2~3,溶胶呈透明均匀淡黄色。吸收光谱在近红外区峰值明显。可见光透光率最高可达94.42%,较普通玻璃提高1%~2%。光伏组件通过光电转换效率测量系统进行检测,玻璃盖板镀膜后光伏组件的光电转换效率从16.5%升至17.2%,增加约0.7%。研究结果表明,该薄膜可提高玻璃盖板透光率,扩大光伏组件光谱吸收范围,增加其光电转换效率。     

光伏玻璃防尘性能研究

分别选取原片玻璃及2种光伏玻璃——普通减反射涂层(AR)玻璃与防尘(Anti-Soiling,AS)玻璃,对这3种样品进行耐沙尘测试,并对测试结果进行比对分析,揭示了沙尘对光伏玻璃膜层性能的影响方式和结果,以便为评判光伏玻璃防尘性能提供数据基础。     

ZAO/metal/ZAO透明导电薄膜的特性研究

采用磁控溅射设备在玻璃衬底上溅射ZAO／metal／ZAO(ZMZ)结构的多层膜。以Ag作为多层膜结构中的金属膜，测定了在不同Ag膜厚度下，多层膜系的透光率和方电阻，并根据膜系光学原理，对金属层两端的ZAO薄膜的厚度进行了优化设计，改善了多层膜系在可见光区内的光学特性。同时研究了不同衬底温度对多层膜系透光率计导电性能的影响。最终获得方电阻6．5Ω/□，最高透光率达86．14％左右的透明导电薄膜。     

光伏背板用PET薄膜湿热老化性能研究

研究了PET薄膜在双85湿热老化后各项性能的变化规律,以及PET薄膜在老化后复合成背板的层间粘结力的变化情况。结果表明:随着湿热老化时间的延长,PET薄膜的表面张力、拉伸强度下降,结晶度升高,背板的层间粘结力下降。表面张力下降是电晕失效和水解共同作用的结果,结晶度升高导致PET薄膜拉伸强度下降。薄膜表面张力的下降和结晶度的升高造成背板层间粘结力下降。     

工业槽式太阳能集热管SiO_2增透膜的研究

讨论4m槽式太阳能集热管增透膜的制备工艺,并通过加速老化实验测试膜层的耐候性能。溶胶—凝胶法适合大规模工业化生产,尤其适合在槽式集热管这样的非平面器件上双面制膜。本文采用溶胶—凝胶法在4 m长的槽式真空集热管的外罩玻璃内外表面提拉制备多孔SiO_2增透膜,镀膜后的透过率在太阳光谱区(300~2500 nm)的平均透过率达到96%以上。     

不同水质的NaCl溶液对太阳选择性吸收涂层耐盐雾性能的影响

采用去离子水、自来水及饮用纯净水为溶剂分别配制浓度5%wt的NaCl溶液,用这3种不同的盐雾介质对样片进行盐雾试验。分光光度计和热发射比测定仪测试膜层实验前后的光学性能变化情况,并根据表面外观的变化,分析3组实验不同实验结果产生的原因和盐雾对选择性吸收涂层的腐蚀机理。     

光照恢复处理对采用不同封装材料的p型PERC双面光伏组件PID的影响

根据IEC 61215:2021系列标准中的测试序列,在对p型PERC双面光伏组件进行PID测试后,再对其背面进行光照恢复处理,用于观察采用不同封装材料时该类光伏组件的输出功率衰减情况.当以EVA胶膜作为封装材料时,在光伏组件背面观察到2种PID机理,分别是因减反射/钝化层的极化引起的光伏组件输出功率衰减(PID-p)...     

某型压气机叶片防护层耐蚀性研究

采用磁控溅射技术在压气机叶片上溅射TiN层作为叶片防护层,利用盐雾实验及电化学方法,研究了某型压气机叶片材料及覆有TiN层后叶片耐腐蚀性能,通过失重法计算出盐雾实验后试样腐蚀速率。根据曲线可以看出覆有TiN层的试样耐蚀性优于基体,对盐雾实验不同时间取出的试件,在3.5%(wt)NaCl溶液中,进行电化学动电位扫描,根据极化曲线数据,分析了不同盐雾腐蚀时间试样腐蚀电位变化原因,验证盐雾实验结果。     

大尺寸玻璃基CdTe薄膜光伏组件承受荷载能力测试与有限元分析

针对大尺寸顶部衬底玻璃基薄膜光伏组件的荷载承受能力进行了研究,以尺寸为1200 mm×1600 mm的大尺寸玻璃基碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件为研究对象,在不同安装方式下对该光伏组件进行了荷载测试,同时采用有限元分析,利用FreeCAD软件对不同荷载下CdTe薄膜光伏组件前板玻璃内的应力分布进行了数值模拟。研究结果表明,在不同安装方式下,CdTe薄膜光伏组件承受荷载的能力存在明显差异;但即使CdTe薄膜光伏组件采用非钢化的透明导电膜(TCO)玻璃,若在合理的安装方式下,CdTe薄膜光伏组件完全可以承受正面4800 Pa、背面2400 Pa的静荷载。因此,在实际应用中,需要根据不同应用场景对荷载承受能力的具体要求合理选择CdTe薄膜光伏组件的安装方式。