CN116119906A - 一种集成聚光光伏玻璃的制造方法 - Google Patents

一种集成聚光光伏玻璃的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116119906A
CN116119906A CN202210700788.1A CN202210700788A CN116119906A CN 116119906 A CN116119906 A CN 116119906A CN 202210700788 A CN202210700788 A CN 202210700788A CN 116119906 A CN116119906 A CN 116119906A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
temperature
printing
concentrating photovoltaic
yingbai
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202210700788.1A
Other languages
English (en)
Inventor
万尤宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiaxing Nanhu University
Original Assignee
Jiaxing Nanhu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiaxing Nanhu University filed Critical Jiaxing Nanhu University
Priority to CN202210700788.1A priority Critical patent/CN116119906A/zh
Publication of CN116119906A publication Critical patent/CN116119906A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/006Re-forming shaped glass by fusing, e.g. for flame sealing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种集成聚光光伏玻璃的制造方法:(I)将事先加工并预热的的电阻条(1)(2)和(3)及其固定模块升温加热到比采用的封装石英白玻璃融化温度高10‑50℃并恒温;(II)将封装石英白玻璃及其固定模块预热至低于软化温度100‑200℃,移动到电阻条上方;(III)将电阻条上移,使之在封装石英白玻璃下表面印花,使石英白玻下面形成集成聚光光伏透镜,印花1‑10分钟内完成;(IV)电阻条及其固定模块继续留在印花室,对下一块集成聚光光伏玻璃进行印花;(V)印花完成后,电阻条下移与石英白玻璃脱离,将石英白玻璃移动至降温区淬火,快速降温至室温,获得与玻璃基体相连的集成聚光光伏玻璃透镜。

Description

一种集成聚光光伏玻璃的制造方法
技术领域
本发明专利涉及一种集成聚光光伏玻璃的制造方法。
背景技术
光伏发电作为一种绿色能源,近年来得到快速发展。其大规模应用能提供可观的绿色能源,同时还能够改善应用区域的生态环境。据预测,按照目前太阳能电池发光效率,中国荒漠地区1-2%的面积覆盖太阳能电池,就能够满足中国全国使用的电量。本人的发明专利“调节空气中二氧化碳浓度抑制温室效应的方法及其装置(CN101116410 B)”和美国发明专利“APPARATUS AND METHOD FOR REGULATION OF CARBON DIOXIDE CONTENT INATMOSPHERE(US11960708)”提供了一种在荒漠地区大规模应用光伏发电和风力发电,并且在荒漠地区种植绿色植物,吸收空气中CO2,改善环境抑制全球变暖的方法和装置。目前在中国内蒙古和青海等地区的荒漠上建立了一些一定规模的光伏发电站,起得了良好效益。常用的光伏电池表面是平面结构,电池板表面N区前电极及其焊接区间隔分布。从形成光电流的角度来看,入射到前电极栅线和主栅线上的太阳光对形成光电流没有贡献,导致太阳光有效利用率降低,降低了光伏发电效率。前电极栅线作用时收集N区产生的光电子形成光电流。从收集光电子的效果来看,前电极面积越大,与N极接触面积越大,N区表面的光电子收集就越有利,并且能降低前电极的电阻,有利于光电流的流通,降低电流功耗,对增加光伏发电效率有利。但是栅极面积增加会遮挡太阳光,使这部分太阳光不能进入N区,降低发电效率。因此,在制作太阳能电池时,需要综合考虑栅极收集光电子和减少内阻对较大栅极面积的需要和减小栅极面积来减少太阳光遮挡率的需要,这两种需要时相互矛盾的,实际使用时必须平衡两种需求,合理设计栅极大小和分布,以获得最佳效果。目前太阳能电池板前电极栅通常占电池板面积4%左右,不同制作工艺,主栅线面积不同,但是都会遮挡4-15%的太阳光,降低了电池太阳光有效利用率。提高电池片面积,减少主栅线数量,有利于降低栅极线的面积百分比,会提高太阳光利用率。提高太阳能电池太阳光利用率的另外一种方法是利用封装玻璃对太阳光照射到电池N区表面的光场重新分布,将栅极线遮挡的这部分光转移到半导体发电区,提高有效太阳光利用率。如果能较好地将栅极上的太阳光转移到N区表面,就可以在设计栅极时适当增加栅极面积,而不用考虑栅极面积增加对太阳光利用率减少的问题,获得更合理的栅极布局,提高发电效率。同时,作为光电子运动驱动力的N区PN结附近的光生伏特电场与前电极之间的电场力,驱动导带光电子运动到前电极形成有效光电流,由于前电极栅线的存在,该电场力在N区分布是非均匀的,强电场部位光电子受到电场驱动力大,容易形成有效光电流,弱电场力部位产生的光电子移动到前电极的几率就较少,以振转能级释放能量降低到价带变成非光电子,成为无效光电子的几率较大,对形成光电流不利。因此,N区对太阳光的光照强度要求是不同的,具有光照强度要求差异性,越接近前电极栅线,光电子越容易进入前电极形成光电流,对提高光伏发电效率有利.合理的光照强度分布,将受到电场驱动力较大,距离前电极栅线较近的区域光照强度提高,使有效光电子产生几率提高,有利于提高光伏发电效率。利用封装玻璃对入射太阳光光照强度调节,在电池N区形成光照强度合理的光场,能够提高太阳光利用效率。发明专利“一种聚光光伏玻璃”(CN202210425505.7)提供了一种将入射太阳光进行调节,将入射到太阳能电池电极栅线上的太阳光聚光到周围N区,提高太阳光利用率的光伏玻璃,本发明提高了制备这种集成聚光光伏玻璃的一种方法。
发明内容
为了实现本发明的目的,本发明提供了一种集成聚光光伏玻璃的制造方法,其特征是采用高温电阻楼中的高温印花电阻条对光伏封装玻璃印花,印花步骤包括:
(I)将事先加工并预热的的电阻条(1)(2)和(3)及其固定模块升温加热到比采用的封装石英白玻
璃融化温度高10-50℃并恒温;
(II)将封装石英白玻璃及其固定模块预热至低于软化温度100-200℃,移动到电阻条上方;
(III)将电阻条上移,使之在封装石英白玻璃下表面印花,使石英白玻下面形成集成聚光光伏透镜,
印花在1-10分钟内完成,特别地,在2-5分钟内完成;
(IV)电阻条及其固定模块继续留在印花室,对下一块集成聚光光伏玻璃进行印花;
(V)印花完成后,电阻条下移与石英白玻璃脱离,将石英白玻璃移动至降温区淬火,快速降温至室温,
获得与玻璃基体相连的集成聚光光伏玻璃透镜。
所述的电阻条印花温度需要比石英白玻璃熔化温度至少高出10-50℃,降低被融化的玻璃的粘度,使被融化的石英白玻璃有良好的流淌度,保证印花过程中,石英白玻璃被电阻条融化的部分在重力作用下快速顺利与玻璃基体脱离。所述的电阻条在印花温度在印花温度有足够的机械强度,使电阻条在印花过程中不会变形,并且不会受损,使印花获得的聚光光伏透镜有理想的曲率半径和高度的弧面,以利于获得所需要的聚光能力。所述的石英白玻璃在印花室印花时,石英玻璃基体温度不能超过石英白玻璃的软化温度,最好能在低于软化温度100-200℃的安全范围,以免玻璃变形。所述的石英白玻璃在印花室预热和印花时间要尽可能短,最好在1-5分钟内,以免玻璃长时间高温退火产生微晶,导致石英白玻璃光透过率降低。这样做的有益效果有:
1.高温融化印花工艺获得的集成聚光光伏玻璃透镜的弧面外形完整。常用的高温刻蚀法时激光刻蚀法,在机械系统的辅助下,利用脉冲激光束直接切除需要被切除的部分,形成弧面沟槽,这种方法不需要高温印花,在常温下就能进行,使用方便。但是,使用的聚光束面积小,不能在玻璃基体上利用一束激光束完成弧面的刻蚀,需要多次刻蚀才能完成一个弧面的加工,多次刻蚀一个弧面,位置精准度控制困难,容易在弧面上形成棱条或小面,影响弧面完整性。而一次性融化成型能保证弧面的完整性,获得所需要的弧度的弧面。石英白玻璃的性质会随成分变化而改变,电阻条印花温度比石英白玻璃熔化温度高出足够温度10-50℃,能够使被融化的石英白玻璃粘度有效降低,融化部分具有良好的流淌度,印花过程中,石英白玻璃被融化的部分在重力作用下快速顺利与玻璃基体脱离完成印花。当然,印花时电阻条温度不能过高,以免石英白玻璃不仅融化需要的部分,还将附近不需要被融化的部分也融化,导致形成的聚光透镜表面弧度面不完整,严重时可能导致弧度面畸变。石英白玻璃没有固定熔点,熔化温度会随组成不同会发生变化,因此,印花之前需要确定所使用的玻璃的融化温度,然后确定电阻条的印花温度。
2.印花过程时间较短,有利于印花流水线的建立。在保证印花成功的前提下,印花时间尽可能短,避免不需要融化的部分被融化,导致透镜弧面变形的情况发生。同时,快速的印花,会产生良好的效果。
附图说明
附图1是印花电阻条的结构示意图,图中(1)、(2)和(3)是尺寸不同的电阻条,其中(1)直径最大,(2)直径最小;附图2是由图1所示的电阻条印花得到的集成光伏聚光透镜结构示意图,图中(4)是聚光透镜底面,(5)是聚光透镜顶面,(6)是集成聚光透镜端面形成的弧面V型沟槽,(7)是聚光区内聚光透镜端弧面,(8)是聚光区内聚光透镜侧弧面形成的弧面(10)构成的V型沟槽,(9)是聚光区间两个聚光透镜侧弧面形成的较大的弧面(15)构成的V型沟槽,(11)是端弧面(7)和聚光区之间两个相邻的聚光透镜的端弧面(12)组成的弧面V型沟槽,(13)是玻璃基体,(14)是聚光透镜。
具体实施方式
本发明具体实施方式可以通过下述实施例来说明。
实施例1:一种石英白玻璃聚光光伏玻璃的印花方法
首先将ZrO2陶瓷加工成与聚光透镜上部向匹配的网格,陶瓷表面抛光成光面,将陶瓷在硅钼棒预热1300℃帮助下形成导体导电后,通电加热到1700℃左右,形成印花网格。将面积为1950×984×4mm的折射率为1.46,融化温度为1600℃的石英白玻璃预热到1300℃左右,与ZrO2陶瓷所在腔室温度相同,移动至ZrO2陶瓷网格上方,将1620℃ZrO2陶瓷网格对准玻璃合适位置,下移石英白玻璃,使陶瓷网格对玻璃进行印花,印花时产生的玻璃融化部分的在重力作用下流出,2分钟后玻璃上部加工成如附图1所示的聚光透镜(2)结构,形成的聚光透镜下表面宽48.3mm,长为197.9mm,上表面宽5mm,长195.9mm,弧面高度为1.5mm的类半圆柱体,圆柱体两侧和两端的形状是弧面。将印花好的玻璃移出热场快速冷却后形成聚光单元,将这些弧面和相应表面抛光,将聚光透镜(2)的每个弧面加工成绒面,减少光反射。这种熔融印花技术制作的弧面完整,不会出现用激光刻蚀法制作的弧面常常在表面有棱条的现象,效果较好,并且有利于批量化制造,降低成本。这样制作的微凸透镜材质与玻璃基体一体化,聚光透镜和玻璃基体间光传输时无界面反射和折射,有益于减少光损失。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种集成聚光光伏玻璃的制造方法,其特征是采用高温电阻楼中的高温印花电阻条对光伏封装玻璃印花,印花步骤包括:
(I)将事先加工并预热的的电阻条(1)(2)和(3)及其固定模块升温加热到比采用的封装石英白玻璃融化温度高10-50℃并恒温;
(II)将封装石英白玻璃及其固定模块预热至低于软化温度100-200℃,移动到电阻条上方;
(III)将电阻条上移,使之在封装石英白玻璃下表面印花,使石英白玻下面形成集成聚光光伏透镜,印花在1-10分钟内完成,特别地,在2-5分钟内完成;
(IV)电阻条及其固定模块继续留在印花室,对下一块集成聚光光伏玻璃进行印花;
(V)印花完成后,电阻条下移与石英白玻璃脱离,将石英白玻璃移动至降温区淬火,快速降温至室温,获得与玻璃基体相连的集成聚光光伏玻璃透镜。
2.如权利要求1所述的一种集成聚光光伏玻璃的制造方法,其特征是所述的电阻条印花温度需要比石英白玻璃熔化温度至少高出10-50℃,降低被融化的玻璃的粘度,使被融化的石英白玻璃有良好的流淌度,保证印花过程中,石英白玻璃被电阻条融化的部分在重力作用下快速顺利与玻璃基体脱离。
3.如权利要求1所述的一种集成聚光光伏玻璃的制造方法,其特征是所述的电阻条在印花温度在印花温度有足够的机械强度,使电阻条在印花过程中不会变形,并且不会受损,使印花获得的聚光光伏透镜有理想的曲率半径和高度的弧面,以利于获得所需要的聚光能力。
4.如权利要求1所述的一种集成聚光光伏玻璃的制造方法,其特征是所述的石英白玻璃在印花室印花时,石英玻璃基体温度不能超过石英白玻璃的软化温度,低于软化温度100-200℃的安全范围,以免玻璃变形。
5.如权利要求1所述的一种集成聚光光伏玻璃的制造方法,其特征是所述的石英白玻璃在印花室预热和印花时间要尽可能短,在1-5分钟内,以免玻璃长时间高温退火产生微晶,导致石英白玻璃光透过率降低。
CN202210700788.1A 2022-05-13 2022-05-13 一种集成聚光光伏玻璃的制造方法 Withdrawn CN116119906A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210700788.1A CN116119906A (zh) 2022-05-13 2022-05-13 一种集成聚光光伏玻璃的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210700788.1A CN116119906A (zh) 2022-05-13 2022-05-13 一种集成聚光光伏玻璃的制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116119906A true CN116119906A (zh) 2023-05-16

Family

ID=86297844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210700788.1A Withdrawn CN116119906A (zh) 2022-05-13 2022-05-13 一种集成聚光光伏玻璃的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116119906A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005166704A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Canon Inc 集光型太陽電池モジュールの製造方法
CN101224944A (zh) * 2008-01-29 2008-07-23 曾希 一种显示屏的玻璃面板的制造方法及设备
CN101720308A (zh) * 2007-06-27 2010-06-02 皮尔金顿北美公司 玻璃弯曲工艺
CN102789012A (zh) * 2012-08-26 2012-11-21 王英 一种玻璃波形瓦聚光透镜
CN107500771A (zh) * 2017-07-10 2017-12-22 深圳市千禾盛科技有限公司 玻璃热弯成型模具用陶瓷及其制备方法
CN108752002A (zh) * 2018-07-27 2018-11-06 中国人民解放军国防科技大学 SiC陶瓷基热弯模具及其制备方法
CN112204878A (zh) * 2018-06-04 2021-01-08 住友电气工业株式会社 用于聚光器光伏设备的菲涅耳透镜、聚光器光伏系统、以及制造用于聚光器光伏设备的菲涅耳透镜的方法
CN112341164A (zh) * 2020-10-27 2021-02-09 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种用于玻璃热弯成型的陶瓷模具及其制备方法
WO2021111867A1 (ja) * 2019-12-02 2021-06-10 住友電気工業株式会社 集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電装置及び集光部の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005166704A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Canon Inc 集光型太陽電池モジュールの製造方法
CN101720308A (zh) * 2007-06-27 2010-06-02 皮尔金顿北美公司 玻璃弯曲工艺
CN101224944A (zh) * 2008-01-29 2008-07-23 曾希 一种显示屏的玻璃面板的制造方法及设备
CN102789012A (zh) * 2012-08-26 2012-11-21 王英 一种玻璃波形瓦聚光透镜
CN107500771A (zh) * 2017-07-10 2017-12-22 深圳市千禾盛科技有限公司 玻璃热弯成型模具用陶瓷及其制备方法
CN112204878A (zh) * 2018-06-04 2021-01-08 住友电气工业株式会社 用于聚光器光伏设备的菲涅耳透镜、聚光器光伏系统、以及制造用于聚光器光伏设备的菲涅耳透镜的方法
CN108752002A (zh) * 2018-07-27 2018-11-06 中国人民解放军国防科技大学 SiC陶瓷基热弯模具及其制备方法
WO2021111867A1 (ja) * 2019-12-02 2021-06-10 住友電気工業株式会社 集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電装置及び集光部の製造方法
CN112341164A (zh) * 2020-10-27 2021-02-09 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种用于玻璃热弯成型的陶瓷模具及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1737048B1 (en) Method for manufacturing solar cell
KR100974221B1 (ko) 레이저 어닐링을 이용한 태양전지의 선택적 에미터형성방법 및 이를 이용한 태양전지의 제조방법
US8616023B2 (en) Raised features on transparent substrates and related methods
EP1968121A2 (en) Method for manufacturing single crystal silicon solar cell and single crystal silicon solar cell
CN101982285B (zh) 太阳能电池板激光刻划系统及刻划方法
JP6071970B2 (ja) 太陽電池モジュールの解体方法
CN103978306A (zh) 熔石英光学元件激光修复装置及修复方法
KR20090091474A (ko) 탑햇 형태의 레이저 어닐링을 이용한 태양전지의 선택적에미터 형성방법 및 이를 이용한 태양전지의 제조방법
JP6476168B2 (ja) 感光性デバイスの製造方法
CN116119906A (zh) 一种集成聚光光伏玻璃的制造方法
WO2019114599A1 (zh) 一种薄膜太阳能电池透光组件的制备方法
CN112750916A (zh) 一种光伏组件用金属网的新型加工方法
CN102401989B (zh) 一种聚光装置及其制造方法
KR20100125988A (ko) 태양전지 셀의 리본 부착용 가열장치
KR20100125987A (ko) 태양전지 셀의 리본 부착용 가열 장치
KR101429106B1 (ko) 집광용 마이크로렌즈 어레이를 구비한 태양전지
CN106328735A (zh) 一种c‑Si/a‑Si/mc‑Si太阳电池结构及其制备方法
CN103094408B (zh) 太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池图案
CN209886907U (zh) 一种电池激光刻边系统
CN218939696U (zh) 一种聚光光伏封装玻璃
CN218957751U (zh) 一种光伏聚光透镜
CN116130533A (zh) 一种聚光光伏玻璃
CN217889863U (zh) 一种并行阵列激光焊接装置
CN101931020B (zh) 太阳能电池
CN113964226A (zh) 电池串的制备方法与光伏组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20230516

WW01 Invention patent application withdrawn after publication