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光伏玻璃镀膜品质提升及设备性能优化
点击次数:108 发布时间:2022-07-06

摘要:光伏玻璃镀膜工艺作为近年来发展的玻璃深加工技术,可以提升产品附加值和企业竞争力,应用到太阳能组件上可显著提高电池盖板透光率,本文重点就安彩高科钢化镀膜生产中影响玻璃镀膜质量的设备因素,以及提升优化产品质的措施和方法进行分析和探讨。

关键词:光伏玻璃;镀膜;缺陷;优化

       

引言

   光伏玻璃镀膜是一种玻璃深加工技术,在原片玻璃表面辊涂镀膜,再经过钢化处理后得到减反射镀膜玻璃,可以作为优良的太阳能电池盖板组件。其可有效降低玻璃表面的太阳能反射比,提高透过率,从而提高太阳能电池的光电转换效率。但光伏镀膜玻璃生产对设备、工艺、环境等因素要求*,设备运行状况、生产工艺、操作水平控制不好,会造成各种镀膜缺陷,对镀膜产品品位影响极大。

       1 镀膜机及附属设备

       1.1镀膜机本体

       镀膜机设备包括:预热段、镀膜机、流平检验段、高温烘道、冷却段组成。控制系统采用欧姆龙CP1H PLC 和威纶通WINVIEW触摸屏串口通讯;输送皮带、胶辊、钢辊各段传动均由变频驱动;胶辊升降系统采用直线导轨,高精密滚珠丝杠升降机构,升降机构采用步进电机控制,并由磁栅尺感应上升、下降数据,反馈到触摸屏和PLC进行精确控制。

       1.2附属设备

       镀膜机附属设备主要包括:恒温恒湿空调机组、除湿机、蠕动泵、超声波振动仪、等组成。附属设备主要实现优化镀膜液成分、提供稳定流速镀膜液、控制室内温湿度等重要参数控制,其运行稳定性对镀膜品质至关重要。

       2 设备问题导致的镀膜缺陷

       2.1辊印

       辊印是镀膜玻璃的主要缺陷,其产生原因是由于涂布辊在转动时在玻璃板表面留下的与玻璃前进方向垂直的痕迹,辊印产生的原因有:涂布辊圆整度不好,粗细不匀;涂布辊径向跳动太大;涂布辊压紧量过大;玻璃在辊涂过程中发生速度的抖动。如:皮带纠偏时,气缸的动作导致皮带抖动;机头的振动等。

       2.2亮斑

       玻璃表面亮斑产生的原因主要有:涂布胶辊未清洗干净,涂布胶辊局部不沾液;涂布胶辊起泡或点状凸起;原片玻璃表面未清洗干净;洁净间空气灰尘颗粒超标、镀膜液混有杂质;辊涂设备回流液体的飞溅等。

       2.3皮带印

       镀膜皮带是玻璃单面镀膜时下表面接触的专用平台,要求能耐酸碱腐蚀、具有较高的平整度和平面度、且强度必须满足镀膜要求。

  镀膜机皮带采用荷兰进口材质一次性塑料皮带,并配备输送皮带自动纠偏装置,皮带接缝设计严重影响镀膜玻璃品质,皮带印是镀膜玻璃的主要缺陷。该缺陷主要是由于进行辊涂时,镀膜玻璃正好处于镀膜平铺皮带的接缝位置,当胶辊下压辊涂时,该位置受力不均,从而产生玻璃皮带印缺陷。

       2.4蓝线

       蓝线缺陷是玻璃镀膜过程中,平行于玻璃长边出现的细线,其主要原因是由于在镀膜时玻璃的两个长边在涂布辊上留下的痕迹又反应到镀膜玻璃上形成。

       2.5其他缺陷

      滴料印也是镀膜玻璃的常见缺陷,其主要是由于镀膜液的加液方式不当、蠕动泵加液不稳定,不能匀速稳定供液、定量辊和涂布辊的间隙设置不当、涂布辊的圆整度不合格等原因造成;当镀膜液流平性不好、涂布胶辊损坏从而影响其表面粗糙光洁度时,会造成玻璃纵纹产生;当胶辊高度调整不当或升降机构不稳时,会造成镀膜玻璃边印缺陷;当洁净间温度过低或镀膜液流平性能不好,会在镀膜玻璃头部或尾部出现鱼鳞纹。

       3 设备问题导致的镀膜缺陷的对策措施

       3.1提高涂布胶辊的制造和装配质量

       镀膜辊印、亮斑、滴料印、纵纹等缺陷的产生原因与涂布胶辊的制造和装配质量有很大关系,首先要提高镀膜胶辊的制造质量,目前安彩高科装备制造厂已实现涂布胶辊的自生产能力,辊芯采用国标45#无缝钢管制作,表面包胶并经过精密研磨处理,表面无丝痕,胶料为进口聚氨酯负荷材料,硬度>38度,采用台达独立变频调速控制,运动时圆跳动精度<0.05mm。其次要提高镀膜胶辊的装配质量,保证胶辊安装的水平度和平行度,并确保胶辊和钢辊、胶辊与皮带玻璃等的调整间隙。要求满足胶辊与玻璃间隙0-5mm间隙连续可调,调整精度<0.02mm,各辊间隙0-2mm间隙连续可调,调整精度<0.02mm

       3.2 镀膜机PLC程序优化

       针对镀膜玻璃皮带印缺陷的成因,主要从PLC程序上实现动作优化。为减少镀膜皮带印发生,首先增加对策镀膜玻璃尾印程序,通过修改程序、增加触摸屏控制项、加装光电开关等方式,当光电开关检测到皮带接缝位置,PLC向步进升降电机触发脉冲,使胶辊轻微抬起,在玻璃越过皮带接缝后,胶辊正常下压辊涂,使皮带印缺陷得到一定解决。其次,在PLC原程序中,皮带一碰到纠偏行程开关,气缸马上就动作纠偏,极易造成设备震动,导致玻璃产生纠偏横条纹缺陷产生,特别是当纠偏动作过于频繁时,会对镀膜产品质量和品位影响很大。通过优化程序,使皮带持续碰到限位开关达5秒后,气缸才发生动作,动作10秒后,气缸恢复正常状态。这样就避免了皮带运行中位置能自行恢复,无需纠偏动作启动的状况,减少纠偏动作的发生几率,从而降低纠偏对镀膜玻璃品质的影响。

       3.3 镀膜前清洗机PLC程序优化

       针对镀膜玻璃蓝线缺陷的成因,使玻璃在进入镀膜皮带前不按固定轨迹运行,即按照一定角度和正常进入角度的隔片玻璃间隔顺序进入皮带,可以使涂布胶辊两边不固定作用于镀膜玻璃两边,在提高涂布胶辊各处均衡受力,延长胶辊寿命的同时,又避免了镀膜蓝边缺陷。通过修改镀膜前清洗机PLC程序在镀膜预热段人工检验段增加光电开关和推玻璃气缸,当光电开关检测到玻璃经过时, PLC输出指令,实现每间隔几片玻璃气缸延时动作一次,推动玻璃角部偏转一定角度,使玻璃多角度进入镀膜工序,从而减轻了蓝边缺陷,延长了涂布胶辊寿命。

       3.4洁净间温湿度、洁净度优化控制

       辊涂单面镀膜玻璃生产环境要求温度保持在21~23度,湿度30%~50%,对环境温湿度要求严格,在洁净间使用PLC和触摸屏控制恒温恒湿空调机组,实现室内远程和机体分别控制,温湿度闭环控制。对镀膜制冷排风及除湿系统技术改造,配置循环风机和排风机,将洁净间空气加大循环和排风力度。夏季高温潮湿季节,湿度控制不力时,需增配除湿机,分别安装于镀膜洁净间各条线中,利用恒温恒湿空调机组和除湿机双重除湿,除湿效果良好,各机组共同运行将镀膜环境控制在合理区间,可有效降低环境因素导致的镀膜玻璃缺陷。

       4 结语

       通过对影响镀膜品质的各种设备因素进行技术分析,对设备运行状况和控制系统进行优化,显著改善了镀膜设备工况,提高了玻璃镀膜品质。



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