發(fā)布時間：2020-10-20 06:38

　　 光伏玻璃是太陽能電池組件的重要組成部分,其品質對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,對氣泡、結石、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換效率。對輥壓延法是生產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邊界、非牛頓、非等溫的熔體流動傳熱問題,成形過程復雜,需要綜合考慮到材料、工藝、模具結構、產品性能等各方面的因素,生產中的良品率極低。研究并優(yōu)化光伏玻璃壓延成型過程對于獲得優(yōu)質的光伏玻璃制品具有十分重要的意義。本文通過數(shù)值模擬和實驗測試的方法對光伏玻璃壓延成型中的關鍵技術問題進行了研究,主要研究成果包括:(1)對光伏玻璃壓延成型時的變形和傳熱過程進行詳細分析,建立了制品成形和溫度場計算的數(shù)學模型。(2)通過材料計算和實驗測試,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建、邊界/初始條件的確定,對成型過程進行模擬分析。計算出光伏玻璃壓延成型的壓延力、溫度場、應力/應變及板型變化的分布情況。(3)研究玻璃析晶機理及模型,以尤曼析晶模型為基礎,通過MSC.Marc軟件程序的二次開發(fā)功能,編寫相應的代碼程序,對玻璃析晶行為進行模擬分析,與此同時,對光伏玻璃的析晶行為進行了實驗研究,并和模擬計算結果進行了對比驗證,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、壓延輥轉速和溫度等工藝參數(shù)對玻璃熔體壓延力、溫度場的影響,發(fā)現(xiàn)下壓率與厚度對壓延力的影響明顯,下壓率與熔體厚度越大,壓延力越大。壓延輥轉速和熔體初始溫度對厚度溫差影響明顯,壓延輥轉速和熔體初始溫度越高,厚度方向溫差越大。同時,對壓延力和溫度數(shù)據(jù)進行實際生產測量,并和模擬計算結果進行了對比和誤差分析。
【學位單位】：河南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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，采用壓延技術生產，也叫超白布紋（絨面）玻璃，透光率可達 92%甚至更高，透光度高、含鐵量低、強度高，在太陽能發(fā)電、光熱應用方面前景廣闊。1.2.1 國外研究國外玻璃成型理論和各個成型技術相對成熟，但開放的文獻中研究玻璃壓延成型方向的資料較少，只有復雜成型過程中一些局部問題的零散的、初步的研究結論可查，不夠系統(tǒng)和深入，沒有具體用來指導生產的細致壓延工藝參數(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]從析晶動力學出發(fā)，通過繪制給定體積分數(shù)的三 T 圖預測出玻璃形成能力。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]運用了線性牛頓流體理論分

模擬分析總技術路線圖

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、光學性能等一系列的性質發(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，玻璃易出現(xiàn)析晶現(xiàn)象。玻璃液進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 薄板對應的成型溫度為 700℃左右。文獻[47]通過聯(lián)系熱處理時梯溫爐中電偶所標定的溫度，和計算機圖像分析系統(tǒng)和 CG Performance 軟件處理的萊茲顯微鏡圖片。通過對觀察硼硅酸鹽玻璃晶體的析晶程度和形貌特征，測出其材料開始發(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：2848357