حلول تقنية الطلاء للزجاج الكهروضوئي

1. الخلفية التقنية وأهدافطلاء زجاجي للخلايا الكهروضوئية

في وحدات الخلايا الكهروضوئية، يعمل زجاج الخلايا الكهروضوئية كمادة تغليف أمامية، مما يحدد بشكل مباشر كفاءة سقوط الضوء واستقرار الوحدة على المدى الطويل.
مع تطور تقنيات الخلايا عالية الكفاءة مثل TOPCon وHJT وBC، تزداد المتطلبات المفروضة على طلاءات زجاج الخلايا الكهروضوئية، بما في ذلك:

نفاذية أعلى للضوء المرئي

انخفاض خسائر انعكاس السطح

متانة بيئية ممتازة وموثوقية طويلة الأمد

اتساق الدفعات لإنتاج الوحدات ذات المساحة الكبيرة

يمكن لحلول الطلاء المناسبة أن تزيد بشكل كبير من إنتاج الطاقة للوحدة دون تغيير بنية الخلية.

2. مسارات تكنولوجيا الطلاء السائدة للزجاج الكهروضوئي
2.1 الطلاءات المضادة للانعكاس (AR)

تُعدّ الطلاءات المضادة للانعكاس أكثر الطبقات الوظيفية استخداماً على زجاج الخلايا الكهروضوئية. هدفها الأساسي هو تقليل انعكاس السطح وتعزيز النفاذية.

تشمل مواد الطلاء الشائعة ما يلي:

SiO₂

سينكس

طبقات عازلة متعددة

تشمل مسارات العمليات النموذجية ما يلي:

الترسيب بالرش المغناطيسي

عمليات الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) أو عمليات الترسيب الفيزيائي للبخار الهجينة (PVD+CVD).

من خلال تصميم الطبقات البصرية، يتم تقليل الانعكاس في الطيف المرئي بشكل كبير، مما يحسن كفاءة تحويل الطاقة الإجمالية.

2.2 الطلاءات ذاتية التنظيف والمضادة للاتساخ

في البيئات الخارجية طويلة الأمد، يؤدي الغبار والملوثات إلى تدهور الأداء البصري.
عن طريق الإيداع:

طلاءات فائقة المحبة للماء

طبقات وظيفية ذات طاقة سطحية منخفضة

يمكن للزجاج الكهروضوئي أن يحقق أداء التنظيف الذاتي من خلال الأمطار الطبيعية، مما يقلل من تكاليف الصيانة.

2.3 الطلاءات المقاومة للعوامل الجوية والواقية

يجب أن تعمل وحدات الخلايا الكهروضوئية بشكل موثوق في ظل درجات حرارة عالية ورطوبة عالية وتعرض للأشعة فوق البنفسجية وظروف قاسية.
من خلال وضع طبقات واقية كثيفة فوق طبقات الطلاء المضادة للانعكاس، يمكن تحسين الخصائص التالية:

مقاومة للحرارة الرطبة

مقاومة الشيخوخة الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية

الاستقرار الميكانيكي

3. اعتبارات أساسية للتحكم في العمليات
3.1 التحكم الدقيق في سمك الفيلم ومعامل الانكسار

تتأثر كفاءة طبقة الحماية من الانعكاس بشكل كبير بسماكة الطبقة ومطابقة معامل الانكسار.
وهذا يتطلب ما يلي:

أنظمة مراقبة بلورات الكوارتز

المراقبة البصرية في الموقع

خوارزميات التحكم ذات الحلقة المغلقة

لضمان أداء بصري موحد عبر ركائز زجاجية ذات مساحة كبيرة.

3.2 كثافة الفيلم والالتصاق

تعمل تقنيات الترسيب عالية الطاقة والتقنيات المدعومة بالأيونات على تحسين كثافة الفيلم والالتصاق البيني، مما يمنع تدهور الطلاء على المدى الطويل.

3.3 التحكم في التوحيد للزجاج ذي المساحة الكبيرة

مع استمرار زيادة أحجام الوحدات، يصبح توحيد الطلاء أكثر صعوبة.
خلال:

تكوينات متعددة الأهداف

تصميمات محسّنة للمجال المغناطيسي

حركة الزجاج المتحكم بها ووقت الدورة

يمكن تحقيق إنتاج ضخم مستقر وقابل للتكرار.

4. التحقق من استقرار وموثوقية الإنتاج الضخم

يجب أن تخضع طبقات الزجاج الكهروضوئي لاختبارات موثوقية صارمة، بما في ذلك:

اختبار الحرارة الرطبة (85 درجة مئوية / 85% رطوبة نسبية)

اختبارات الشيخوخة بالأشعة فوق البنفسجية

اختبارات رذاذ الملح

اختبارات التآكل الميكانيكي

لضمان الأداء المستقر طوال فترة خدمة الوحدات الكهروضوئية التي تبلغ 25 عامًا.

5. الخاتمة

إن طلاء الزجاج الكهروضوئي ليس تحديًا لعملية واحدة، بل هو مهمة هندسية على مستوى النظام تتضمن اختيار المواد، وتصميم الطبقات البصرية، وقدرة المعدات، والتحكم في العملية.
بفضل حلول الطلاء الفراغي الناضجة والقابلة للتطوير، يمكن لوحدات الخلايا الكهروضوئية تحقيق إنتاج طاقة أعلى مع الحفاظ على موثوقية طويلة الأجل.

– نُشر هذا المقال بواسطةمعدات الطلاء بالتفريغشركة Zhenhua Vacuum المصنعة للمكانس الكهربائية