一种集成聚光光伏玻璃的制造方法技术

本发明专利技术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

【技术实现步骤摘要】
一种集成聚光光伏玻璃的制造方法


[0001]本专利技术专利涉及一种集成聚光光伏玻璃的制造方法。

技术介绍

[0002]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
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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。本人的专利技术专利“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)”和美国专利技术专利“APPARATUS AND METHOD FOR REGULATION OF CARBON DIOXIDE CONTENT IN ATMOSPHERE(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
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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。专利技术专利“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，本专利技术提高了制备这种集成聚光光伏玻璃的一种方法。

技术实现思路

[0003]为了实现本专利技术的目的，本专利技术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
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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
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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
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10分钟内完成，特别地，在2
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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。
[0004]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
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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
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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
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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：
[0005]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
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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。
[0006]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
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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
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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
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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
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10分钟内完成，特别地，在2
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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...

【专利技术属性】
技术研发人员：万尤宝，
申请(专利权)人：嘉兴南湖学院，
类型：发明
国别省市：