压延工艺及装备对光伏玻璃透过率的影响

徐洲科 赵宇峰 代涛

（陕西彩虹工业智能科技有限公司 咸阳 712021）

0 引言

为了能够充分利用太阳光，镀膜玻璃一定要保持相对较高的透射率。为使镀膜玻璃保持较高的透射率必须提高原片玻璃的透过率。现供应客户要求原片透过率须达到91.6%以上，满足市场需求必须提高透过率刻不容缓。全球各大光伏厂商纷纷推广高透过率产品，为了满足客户要求，拓宽销售，优化压延工艺、改进压延辊花纹设计，提高玻璃透过率是企业经营必然选择之一。

1 压延工艺对产品透过率的影响

透过率的测量方法有T值和Y值两种（用于测量透过率的仪器根据波长的长短确认测量的方法），T值是指380～1100 nm（全波长段）对于钠钙硅玻璃，在可见光到近红外波段范围下检测的结果，Y值是指380～780 nm段（可见光）内对于钠钙硅玻璃，在可见光波段范围下检测的结果，杂质的吸收是主要的。目前通常采用测量方法是T值。

1.1 产品厚度影响透过率

2019年3月15日—2019年3月25日对3.2 mm产品的厚度和透过率进行记录分析，经跟踪对透过率进行分析，同尺寸的产品厚度越薄透过率越高，见图1。

由图1可以看出，3.24 mm、3.03 mm玻璃原片样片的厚度（厚度偏差±0.2 mm）对应透过率测试的结果为91.56%、91.61%。说明在同等条件下，玻璃厚度与透过率成近似反比关系。

图1 2019年3月彩虹光伏玻璃厂3.2 mm产品厚度变化对透过率的影响

由于个别客户对产品厚度要求走上限和落球的需求导致产品不可做薄，需找到合适的临界值。

1.2 清洗压延辊（上辊）影响透过率

实际生产过程中每次清洗上辊后，随着上辊的表面温度变化透过率波动比较明显。上辊表面温度低时板面粗糙度增大，板面花纹定型时间加快。反之，要想提高透过率需减少上辊粗糙度，降低板面花纹定型时间。

2019年2月份，试用粗糙度小的压延辊（上辊）上机效果不明显，未能有效提高原片透过率，产品表面粗糙度满足不了镀膜工序工艺要求，镀膜欠点多发（侧滑），实验失败。

2 压延辊花型对透过率的影响

目前压延辊下辊花型为正六角花型，正六棱台体+球冠的组合体，底部为正六棱台（其底部为正六边形，简称为正六边形花型），之所以采用这样的图形，是为了压制玻璃离开压延辊即离型时的便利，以利于玻璃板往后稳定传送，类似于铸造砂型常常制成一定的拔模斜度，并避免尖锐角。图2所示在40倍放大镜下压延辊下辊花型，图3是产品压制出来后在40倍放大镜里的产品图形。图3光伏玻璃原片的透过率为91.45%以上。

图2 压延辊下辊花型40倍图

图3 压制出来的玻璃六边形40倍图

因随着市场变化客户对透过率提出更高要求，生产的玻璃原片透过率已不能满足客户要求，根据作图（图4、图5）分析正六边形花型两种状况的下辊压制出的光伏玻璃原片的折射、反射及全反射现象。当下辊花型饱满、平滑时，压制出的对应玻璃板下板凹坑为饱满、平滑孔洞形。当下辊花型尖锐、突兀时，压制出的对应玻璃板下板凹坑为突兀、尖锐的孔洞形。

图4 玻璃下板凹坑为饱满、平滑的孔洞形

图5 玻璃下板凹坑为突兀、尖锐的孔洞形

根据图4、图5的几何作图分析可以得到，如果下板凹坑的孔洞形状曲线平滑、饱满，则入射的光线绝大部分都能经过二次折射透射过玻璃上板进入空气中，而且反射能量会很小。入射光线仅仅在凹坑的底部侧壁会发生全反射，此时，透过率会达到很高，属于理想状态。如果玻璃下板凹坑的孔洞形状曲线突兀、尖锐，则只有凹坑顶部相对较少入射光线能够经过二次折射透射过玻璃上板进入空气中，并且反射能量会较大，入射光线发生全反射的就会相对很多，透过率就要受到影响降低。

在此基础上，对压延辊下辊花型进行优化，在正六角型花纹的基础上对花纹尖锐处进行平滑处理（平头正六角花型），图6为正六角花型在40倍放大镜里的压延辊花型，图7为平头正六角花型在40倍放大镜里的压延辊花型。

图6 正六角花型

图7 平头正六角花型

2019年3月、4月分别对两种花型在光伏压延生产线上机，上机根据实际生产记录数据正六角花型透过率最高91.45%，平头正六角花型透过率最高91.65%。结果完全符合分析得出的结论。图8、图9是彩虹集团光伏公司生产不同花型时透过率的详细数据。

图8 正六角花型玻璃原片透过率波动图

图9 平头正六角花型玻璃原片透过率波动图

平头正六角花型透过率明显高于正六角花型的透过率，可是生产实践中也有一些不足，平头正六角花型的拔模能力不如正六角花型的拔模能力，导致板面欠点的发生率高于正六角花型。板面质量的稳定性差，压延辊作为压延的重要装备，直接影响透过率的高低。在压延装备方面压延辊是一方面，在清洗压延辊时透过率也发生变化，由于清洗过程中造成产品定型速度进行变化导致花纹的角度不同透过率也随之变化。压延装备的好坏影响产品透过率，其次同一种花型在上机过程中透过率稳定性差。这也说明在压延装备中还有影响透过率的因素在其中。这也是我们下一步需解决的问题。

3 结语

提高光伏玻璃透过率是一项艰巨的任务，其影响因素多，仅从上述几方面简单分析对透过率的影响还有很多不足。原片厚度的控制、清洗压延辊的影响、平头正六角花型板面的欠点控制以及上机后如何保证透过率的稳定性，还需从配料、熔解、压延、镀膜、压延辊花型几个方面进行研究，解决目前面临的问题刻不容缓。