超薄大尺寸光伏玻璃钢化工艺研究

超薄大尺寸光伏玻璃钢化工艺研究

何旭辉

彩虹(延安）新能源有限公司   陕西   延安  716000

摘要：超薄大尺寸光伏玻璃是指专门设计用于太阳能电池板或光伏组件的专用玻璃板182版型和210版型，这些玻璃板的特点是外形非常薄，厚度在1.6毫米—2毫米之间。与传统玻璃板相比，它们的尺寸更大，以适应太阳能应用所需的广阔表面积。钢化工艺对于增强超薄大尺寸光伏玻璃的强度和耐久性起着关键作用，钢化工艺主要将玻璃置于高温下，然后快速冷却，从而产生内应力，最终提高机械强度以及对热和机械冲击的抵抗力。基于此，本文主要针对超薄大尺寸光伏玻璃钢化工艺进行深入研究，希望研究成果具有一定的借鉴和参考价值。

关键词：超薄大尺寸；光伏玻璃；钢化工艺

引言：

在应用超薄大尺寸光伏玻璃的过程中，钢化工艺发挥着重要的作用。通过钢化工艺，光伏玻璃的抗弯曲和抗冲击能力得到显着提高，从而降低了在搬运、安装或操作过程中破裂或损坏的可能性。因此，钢化工艺对于优化太阳能系统中超薄大尺寸光伏玻璃的结构完整性和延长其使用寿命是必不可少的。

1.钢化前准备工作

1.1玻璃板的清洁和检查

在光伏玻璃的钢化处理流程中，清洁及检验步骤显得尤为关键。为了确保玻璃在经历高温回火处理后能展现出最优的物理及化学性质，必须保证每一块超薄且尺寸较大的玻璃板均无任何可能干预该过程的杂质，如灰尘、油迹或指纹等。因此，需要采用专门的清洗剂及技术对玻璃表面进行彻底清洁，确保其达到合格的清洁度。此外，每块玻璃板还需经过仔细检查，以识别任何潜在缺陷，如划痕、裂纹或厚度不均等，因这些细微缺陷有可能严重影响光伏电池板的性能和使用寿命。通常来说，为了发现那些肉眼难以觉察的缺陷，会采用先进的光学检测系统，这样才能充分做好准备工作。

1.2镀膜涂层的应用

对于光伏组件应用的光伏玻璃，钢化前施加镀膜涂层是提升其性能的关键一环。镀膜涂层旨在提升玻璃的透光率，降低反射损失或提供自清洁特性，以此显著增强光伏面板的整体性能[1]。涂层过程需严格管理，确保涂层能均匀分布于玻璃表面且与玻璃紧密结合，选择何种涂层材料，需根据光伏玻璃的特定需求和其所在环境的具体条件来定。

2.钢化工艺要点

2.1确定加热和冷却曲线

在超薄大尺寸光伏玻璃的钢化过程中，加热与冷却的过程尤为重要，上述工艺直接影响到玻璃的最终质量。对于超薄玻璃而言，整个加热过程需要缓和而均匀地提升温度，确保玻璃每一部分均匀受热，避免出现因局部过热而导致的质量问题。加热至玻璃软化点略下的温度后，随即采取特定的冷却曲线进行快速降温，此举旨在玻璃表面迅速形成压缩应力层，同时内部应力得到均衡分布，这对于提升超薄玻璃的抗弯曲强度和耐用性至关重要。

2.2控制温度梯度以防止开裂

温度梯度的精准控制在加热和冷却过程中起着决定性作用，这么做是为了防止超薄玻璃出现破裂。温度的不均匀分布很容易在玻璃内部产生应力集中，增加裂纹形成的风险。因此，在整个钢化过程中，通过精确的温度控制和实时监测系统，确保玻璃各个区域的温度变化都在可控范围内，从而避免由于温度梯度过大引发的内应力问题[2]。

2.3均匀应力分布的淬火技术

淬火过程是钢化流程中不可或缺的一环，通过快速且均匀地冷却玻璃，实现玻璃表面及内部应力的有效平衡。利用高中压风栅系统配合一定能力的风机系统，能够在玻璃表层快速形成一层均匀的压缩应力，内层则产生拉应力，这样的应力分布极大地提升了玻璃的抗撞击性能和稳定性。对于超薄玻璃来说，淬火环节需进行细致的调节，确保应力分布的均衡，防止因冷却速度不一致而导致的玻璃损伤，同时保证玻璃的平整度，保障了超薄玻璃钢化后的高质量和长期稳定性[3]。

3.质量控制措施

3.1钢化过程中的在线质量检查

在超薄大尺寸光伏玻璃的钢化过程中，实时在线的质量检测发挥着不可或缺的作用，目的是为了及早识别并解决那些可能影响最终玻璃品质的因素。这一过程涵盖了对加热与冷却环节中温度分布的连续监控，确保整个过程的温度保持均衡，同时对加工的速度与压力进行精确的调节。依托于实时数据分析，能够适时地调整生产参数，从而优化钢化效果，确保制成的玻璃具有较高的品质。

3.2强度、表面平整度和光学透明度的测量

钢化完成的玻璃需经过系列测试，这包括对其力学性能、表面平整度及光学清晰度的评估，这些测试的目的是确保玻璃具备足够的强度以抵抗预期内的负载而不裂解。与此同时，通过测量表面的平整度来保证玻璃的装配美观及实用性，光学清晰度的检测则关键于评价玻璃在光伏应用中的表现和透光率。

3.3检测和预防波纹或变形等缺陷

波纹或变形问题在钢化玻璃生产中较为常见，这类缺陷会直接影响到玻璃的视觉效果以及光学特性。采用精细的生产控制和先进的检测技术，可在生产初期阶段便发现这些潜在的缺陷。通过改进加热与冷却的流程，调节淬火时的风压大小或出炉速度，有效地预防波纹或变形的发生，确保最终生产出的玻璃产品平整无翘曲，从而满足光伏组价客户要求。

4.钢化后处理策略

4.1钢化玻璃的搬运

完成钢化处理的玻璃在搬运时需格外小心，以防止引入不均匀的应力或造成损伤，这一步骤通常采用自动化的搬运设备，比如吸盘式机械手臂，以保证玻璃能够平稳且均匀地移出。在此过程中，玻璃的表面及其内部已经形成了特定的应力分布模式，任何不恰当的搬运方式都可能导致玻璃质量降低，甚至出现破裂。因此，操作人员在整个搬运过程中必须确保玻璃的稳定性，避免任何碰撞或压力过集中的情况。

4.2包装与储藏的注意事项

钢化玻璃的包装与储藏工作同样是确保其最终品质的关键，所选用的包装材料需要能够有效地保护玻璃，防止在运输与储存过程中发生划痕或其他形式的物理损伤。包装过程通常会使用软垫材质和边缘保护措施，以及合适强度的木托架和铁托架，确保玻璃之间保持适当的间隔，减少相互接触的可能性。此外，储存玻璃时要避免其直接暴露于极端的温度或湿度环境中，以免损害玻璃的性能。确保储藏空间干燥、通风并且温度条件稳定是非常重要的，同时要避免玻璃长时间直接受到阳光照射或雨水的侵袭。在包装和储藏过程中的每一个细节都需要精心规划并严格执行，以保证每片钢化玻璃都能在最佳状态下送达客户手中，满足使用中的高品质要求。

5.结语

综上所述，在超薄大尺寸光伏玻璃的钢化处理流程中，本文特别强调了从玻璃清洗与预处理、精确控制加热与冷却过程，到完成后的质量检查、包装与储存等关键环节，这整套流程确保了钢化玻璃的高强度、耐久性和出色的光学性能，完全满足了对高效光伏产品的需求。展望未来，钢化技术的发展焦点将聚焦于提升能源效率、降低缺陷比率以及增强玻璃本身的性能，随着材料科技与自动化技术的持续进步，我们期待实现更细致的温度管理、更有效的淬火技术及更先进的在线监测手段的应用。同时，环境保护与可持续发展也会成为未来改进工作的重点领域，诸如开发更低能耗的钢化流程和采用更环保的材料及制程，这样不仅有望提升光伏玻璃的生产效率与品质，也能助力光伏产业朝着更加高效、环保的方向前进。

参考文献

[1]岳玉霞，李利军，黄正陆.安彩光伏玻璃一期钢化电气控制系统的优化措施[J].自动化技术与应用，2019,14(09):89-90.

[2]刘务银，张正超，陈宝，等.2.5mm超薄全钢化双玻组件用光伏玻璃[J].中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司，2018,14(11):30-32.

[3]许羽冬.光伏玻璃增透膜的制备及其性能[D].华南理工大学，2013.