光伏玻璃是太陽能電池組件的重要組成部分,其品質(zhì)對(duì)太陽能電池組件的性能有重要影響。光伏玻璃不同于普通的玻璃,要求具有高透過率,低反射率、低吸收率、防霉變,對(duì)氣泡、結(jié)石、花紋等種種有著近乎苛刻的要求,以求最大限度地提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。對(duì)輥壓延法是生產(chǎn)太陽能光伏玻璃的主要方法。玻璃壓延成型屬于具有自由移動(dòng)邊界、非牛頓、非等溫的熔體流動(dòng)傳熱問題,成形過程復(fù)雜,需要綜合考慮到材料、工藝、模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能等各方面的因素,生產(chǎn)中的良品率極低。研究并優(yōu)化光伏玻璃壓延成型過程對(duì)于獲得優(yōu)質(zhì)的光伏玻璃制品具有十分重要的意義。本文通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方法對(duì)光伏玻璃壓延成型中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了研究,主要研究成果包括:(1)對(duì)光伏玻璃壓延成型時(shí)的變形和傳熱過程進(jìn)行詳細(xì)分析,建立了制品成形和溫度場(chǎng)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。(2)通過材料計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,確定材料的黏度模型,借助MSC.Marc軟件,通過合理的物理模型構(gòu)建、邊界/初始條件的確定,對(duì)成型過程進(jìn)行模擬分析。計(jì)算出光伏玻璃壓延成型的壓延力、溫度場(chǎng)、應(yīng)力/應(yīng)變及板型變化的分布情況。(3)研究玻璃析晶機(jī)理及模型,以尤曼析晶模型為基礎(chǔ),通過MSC.Marc軟件程序的二次開發(fā)功能,編寫相應(yīng)的代碼程序,對(duì)玻璃析晶行為進(jìn)行模擬分析,與此同時(shí),對(duì)光伏玻璃的析晶行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并和模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,確定了光伏玻璃析晶的溫度范圍(805℃~955℃)。(4)研究不同下壓率、熔體厚度和初始溫度、壓延輥轉(zhuǎn)速和溫度等工藝參數(shù)對(duì)玻璃熔體壓延力、溫度場(chǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)下壓率與厚度對(duì)壓延力的影響明顯,下壓率與熔體厚度越大,壓延力越大。壓延輥轉(zhuǎn)速和熔體初始溫度對(duì)厚度溫差影響明顯,壓延輥轉(zhuǎn)速和熔體初始溫度越高,厚度方向溫差越大。同時(shí),對(duì)壓延力和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)測(cè)量,并和模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比和誤差分析。
【學(xué)位單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM914.4;TQ171.6
【部分圖文】：

圖 1 超白玻璃的主要應(yīng)用本文研究的是光伏超白壓延玻璃的壓延制造，用于硅電池蓋板的封裝材料。這種光伏玻璃屬于普通厚度超白壓延玻璃，采用壓延技術(shù)生產(chǎn)，也叫超白布紋（絨面）玻璃，透光率可達(dá) 92%甚至更高，透光度高、含鐵量低、強(qiáng)度高，在太陽能發(fā)電、光熱應(yīng)用方面前景廣闊。1.2.1 國(guó)外研究國(guó)外玻璃成型理論和各個(gè)成型技術(shù)相對(duì)成熟，但開放的文獻(xiàn)中研究玻璃壓延成型方向的資料較少，只有復(fù)雜成型過程中一些局部問題的零散的、初步的研究結(jié)論可查，不夠系統(tǒng)和深入，沒有具體用來指導(dǎo)生產(chǎn)的細(xì)致壓延工藝參數(shù)。早期 Dietzel[5]提出用玻璃特征溫度過冷度ΔG 來判別玻璃的穩(wěn)定性，給出了玻璃熱穩(wěn)定性的初始判斷。Uhlmann[6]從析晶動(dòng)力學(xué)出發(fā)，通過繪制給定體積分?jǐn)?shù)的三 T 圖預(yù)測(cè)出玻璃形成能力。Hruby[7]發(fā)展了穩(wěn)定判據(jù)來衡量玻璃形成能力。Gutierrez-Miravete 等[8]運(yùn)用了線性牛頓流體理論分

模擬分析總技術(shù)路線圖

2 光伏玻璃壓延成型和數(shù)值模擬基本理論穩(wěn)定性、物理性能、光學(xué)性能等一系列的性質(zhì)發(fā)生改變。一般玻璃的成型黏度范圍為103dPa s～106.6dPa s，玻璃析晶的黏度處于 103dPa s～108dPa s 范圍內(nèi)，玻璃易出現(xiàn)析晶現(xiàn)象。玻璃液進(jìn)入壓延輥前溫度約為 1000~1100℃，經(jīng)輥壓后玻璃迅速冷卻成形，超白玻璃 3mm 薄板對(duì)應(yīng)的成型溫度為 700℃左右。文獻(xiàn)[47]通過聯(lián)系熱處理時(shí)梯溫爐中電偶所標(biāo)定的溫度，和計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)和 CG Performance 軟件處理的萊茲顯微鏡圖片。通過對(duì)觀察硼硅酸鹽玻璃晶體的析晶程度和形貌特征，測(cè)出其材料開始發(fā)生析晶的溫度為 850℃，玻璃的析晶上限溫度 910℃，判斷 850~910℃為玻璃析晶溫度范圍，圖 3-6 為不同溫度下的析晶程度和微晶體形貌特征。
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本文編號(hào)：2848357