פתרונות טכנולוגיים לציפוי זכוכית פוטו-וולטאית

1. רקע טכני ומטרות שלציפוי זכוכית PV

במודולים פוטו-וולטאיים, זכוכית פוטו-וולטאית משמשת כחומר כיסוי קדמי, וקובעת ישירות את יעילות פגיעה באור ואת יציבות המודול לטווח ארוך.
עם התקדמותן של טכנולוגיות תאים יעילות גבוהה כגון TOPCon, HJT ו-BC, מוצבות דרישות גבוהות יותר לציפויי זכוכית PV, כולל:

העברת אור נראה גבוהה יותר

הפסדי השתקפות משטח נמוכים יותר

עמידות סביבתית מעולה ואמינות לטווח ארוך

עקביות אצווה לייצור מודולים בשטח גדול

פתרונות ציפוי נכונים יכולים להגדיל משמעותית את תפוקת ההספק של המודול מבלי לשנות את ארכיטקטורת התא.

2. מסלולי טכנולוגיית ציפוי מרכזיים לזכוכית PV
2.1 ציפויים נגד השתקפות (AR)

ציפויים נגד השתקפות הם השכבות הפונקציונליות הנפוצות ביותר על זכוכית PV. מטרתם העיקרית היא להפחית את החזרת פני השטח ולשפר את העברת החומר.

חומרי ציפוי נפוצים כוללים:

SiO₂

SiNx

ערימות דיאלקטריות רב שכבתיות

מסלולי תהליך אופייניים כוללים:

שקיעת התזה מגנטרונית

תהליכי CVD או היברידיים של PVD+CVD

באמצעות תכנון ערימה אופטית, ההחזרה בספקטרום הנראה מצטמצמת משמעותית, מה שמשפר את יעילות המרת האנרגיה הכוללת.

2.2 ציפויים לניקוי עצמי ולמניעת לכלוך

בסביבות חיצוניות ארוכות טווח, אבק ומזהמים פוגעים בביצועים האופטיים.
על ידי הפקדה:

ציפויים סופר-הידרופיליים

שכבות פונקציונליות בעלות אנרגיה נמוכה לפני השטח

זכוכית PV יכולה להשיג ביצועי ניקוי עצמי באמצעות גשמים טבעיים, ובכך להפחית את עלויות התחזוקה.

2.3 ציפויים עמידים בפני מזג אוויר ומגנים

מודולי פוטו-וולטאיים חייבים לפעול בצורה אמינה בתנאי טמפרטורה גבוהים, לחות, חשיפה לקרינת UV ותנאי שחיקה.
על ידי הכנסת שכבות מגן צפופות מעל ציפויי AR, ניתן לשפר את התכונות הבאות:

עמידות בחום לח

עמידות להזדקנות UV

יציבות מכנית

3. שיקולי בקרת תהליכים מרכזיים
3.1 בקרה מדויקת על עובי הסרט ומקדם השבירה

ביצועי מציאות רבודה רגישים מאוד לעובי ולהתאמת מקדם שבירה.
זה דורש:

מערכות ניטור גבישי קוורץ

ניטור אופטי באתר

אלגוריתמי בקרה בלולאה סגורה

כדי להבטיח ביצועים אופטיים אחידים על פני מצעי זכוכית בעלי שטח גדול.

3.2 צפיפות הסרט והידבקות

טכנולוגיות שיקוע אנרגיה גבוהה וטכנולוגיות בסיוע יונים משפרות את צפיפות הסרט ואת הידבקות הציפוי בין הפנים, ומונעות התדרדרות ארוכת טווח של הציפוי.

3.3 בקרת אחידות עבור זכוכית בעלת שטח גדול

ככל שגודל המודולים ממשיך לגדול, אחידות הציפוי הופכת למאתגרת יותר.
בְּאֶמצָעוּת:

תצורות מרובות יעדים

עיצובים אופטימליים של שדה מגנטי

תנועת זכוכית מבוקרת וזמן טקט

ניתן להשיג ייצור המוני יציב וחוזר על עצמו.

4. אימות יציבות ואמינות של ייצור המוני

ציפויי זכוכית PV חייבים לעבור בדיקות אמינות קפדניות, כולל:

בדיקת חום לח (85°C / 85% לחות יחסית)

בדיקות הזדקנות UV

בדיקות ריסוס מלח

בדיקות שחיקה מכניות

כדי להבטיח ביצועים יציבים לאורך חיי השירות של 25 שנים של מודולים פוטו-וולטאיים.

5. סיכום

ציפוי זכוכית פוטו-וולטאית אינו אתגר של תהליך אחד אלא משימה הנדסית ברמת המערכת הכוללת בחירת חומרים, תכנון ערימה אופטית, יכולת ציוד ובקרת תהליכים.
בעזרת פתרונות ציפוי ואקום בוגרים וניתנים להרחבה, מודולי PV יכולים להשיג תפוקת הספק גבוהה יותר תוך שמירה על אמינות לטווח ארוך.

–מאמר זה פורסם על ידיציוד ציפוי ואקוםיצרן Zhenhua Vacuum