光伏镀膜【辊涂法生产AR镀膜光伏玻璃介绍】.pdf

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辊涂法生产 AR 镀膜光伏玻璃操作说明书
决定晶硅太阳能光伏电池效能的因素为与光能转化效率有关的各
种变因，最重要的决定因素为光电组件中的晶硅技术，其次为保护
光电组件中的光伏玻璃，由于晶硅无法长时间暴露于外界环境中，
光伏玻璃是目前保护晶硅且自身透光率较高的最佳材料之一，因此
光伏玻璃的光学特性是晶硅技术外一大重要变因。然而保持和提高
光伏玻璃的光学特性远比开发更高转换率的晶硅来的容易，成本低
得多，所以开发并生产出透光率更高的光伏玻璃，无论组件厂商还
是在终端市场上的需求都是非常迫切的。
辊涂法生产 AR 镀膜光伏玻璃的原理是：采用溶胶―凝胶法制备
纳米二氧化硅溶胶和多孔二氧化硅薄膜。首先以正硅酸乙酯（TEOS）
为前驱体，氨水为催化剂制备二氧化硅溶胶，通过稀释并加入稳定
剂、粘度调整剂、粘结剂等而得到 AR 镀膜液，再通过辊筒涂膜机将
AR 镀膜液均匀涂布到光伏玻璃表面，经表干、加热固化后再进入钢
化炉得到 AR 镀膜光伏玻璃。
因辊涂法与喷涂法镀膜工艺相比，产品表面膜层的均匀度大幅度
提高；相比提拉法镀膜工艺，生产效率也得到了极大的提高；同样，
因辊涂工艺相对于磁控溅射工艺成本又相对比较低，国内大部分光
伏玻璃生产厂家都介入或由别的研究路线中转入到辊涂工艺制备 AR
镀膜光伏玻璃的研究中，随着研究的深入，辊涂法生产的 AR 镀膜光
伏玻璃已投入到市场中，并逐步得到客户的认可。本文就辊
涂法生产 AR 镀膜光伏玻璃生产线的设计、辊涂工艺原理、性能
指标以及在线监测系统等多个方面进行介绍。
2AR 镀膜生产线的设计
根据 AR 镀膜光伏玻璃的生产原理，工艺步骤设计如图 1 所示。
根据各道工艺分析，设计思路如下：
2。1 玻璃原片：AR 镀膜液的溶剂一般采用无水乙醇，为降低无
水乙醇和光伏玻璃表面的接触角，使镀膜液更容易流平、铺展，必
须选用新鲜的光伏玻璃原片，制造日期保证在 1 个月内。
2。2 盘刷清洗：采用一道盘刷清洗，清洗过程中必须注入氧化
铈或其它抛光液，必要时加入洗洁净等碱性清洗剂对玻璃表面的油
污进行清洗，洗洁净：水≈1：104（重量比）。
2。3 辊刷清洗：采用三道辊刷清洗，清洗过程中须注入 30℃～
50℃的温水，清洗机选用三道风刀；清洗用水采用去离子水，电阻
率≥10MΩ。
2。4 预热的目的：①使玻璃进入镀膜段的具备一定的温度，使
AR 镀膜液表干速度加快，减少边部收缩；②使玻璃的温度定，恒 稳
定镀膜工艺控制参数，便于控制。
2。5AR 镀膜：
2。5。1 溶胶-凝胶法制备镀膜玻璃需对环境的温度、湿度进行
控制，镀膜室的温度控制在 20℃±5℃，减少镀膜液的挥发引起的
浓度变化；湿度控制在 50%±5%。
2。5。2 镀膜室洁净度：10 万级。
2。6 表干：表干速度是影响镀膜质量的一个重要工艺参数，表
干速度太快
导致膜层没有流平的时间，而表干时间太长，导致进固化炉时出
现边部膜层收缩，所以要在表干时间和设备表干段的长度之间选择
一个合理的指标。表干时间一般在 30 秒～40 秒为宜，根据设备的
加工速度约为 3 米/分～5 米/分，表干的长度一般设置在 4 米以上。
镀膜液的溶剂一般由乙醇和水组成，由于溶剂的成份决定了表干的
时间，乙醇的含量越高，表干越快，水的含量高时，则表干慢。同
时乙醇的含量又影响了镀膜液的表面张力与成膜特性，所以表干时
间主要决定于在镀膜正常的情况下乙醇与水的比例，一般情况下乙
醇与水的比例在 7：3 和 9：1 之间。
2。7 加热固化：使 AR 膜层初步固化，具备一定的强度（粘结力
和硬度），如果固化炉出口直接通过辊道连接钢化炉，不需要人工
转移时，膜层的强度要求不高，固化温度不需要太高，为 150℃左
右；而在固化炉出口需要落架转序时，膜层必须具备相当的强度，
便于人工转移，这时温度一般控制在 200℃左右。2。8AR 镀膜生产
线直接与钢化炉使用辊道连接时，由于 AR 镀膜生产线采用的是胶辊
涂布，生产速度一般在 3 米/分～5 米/分，按光伏玻璃的标准版面，
日产能在 4000?左右，光伏玻璃使用的普通钢化炉产能选用日产能
约为 8000?左右的连续式钢化炉，则每条钢化炉需要配备 AR 镀膜生
产线 2 条。
AR 镀膜段采用辊筒涂布的方式进行，设备工作示意图如图 2 所
示：
3。1 图 2 所示 1 号钢辊的作用是与 4 号涂布胶辊形成凹槽，用
于存放镀膜液，同时对 4 号涂布胶辊不断补充镀膜液。
3。23 号钢辊的作用是与 4 号涂布胶辊之间形成均匀的间隙，以
控制镀膜液的用量，并使镀膜液在 4 号胶辊表面均匀分布。
3。3 由于 4 号涂布胶辊的工作转动方向与玻璃前进方向相反，
导致玻璃在前进到胶辊与皮带之间时容易造成胶辊被玻璃划伤，因
此 2 号胶辊旨在防止玻璃前进时造成划伤。