يؤثر الزجاج الشمسي، باعتباره مكونًا أساسيًا للوحدات الكهروضوئية، بشكل مباشر على كفاءة الألواح الشمسية وعمرها من خلال عملية التصنيع. يعد هذا الزجاج الخاص، الذي يتمتع بنفاذية عالية للضوء وخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة، وسيلة رئيسية لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية.
تحضير المواد الخام: الزجاج فائق الوضوح هو الأساس
الخطوة الأولى في التصنيع الزجاج الشمسي تقوم الشركة باختيار مواد خام عالية الجودة، والتي يكمن جوهرها في إنتاج "الزجاج فائق الوضوح".
- اختيار المواد الخام: ويشمل ذلك بشكل أساسي رمل الكوارتز ورماد الصودا والدولوميت. لضمان نفاذية الضوء العالية للزجاج الكهروضوئي، يجب أن تخضع هذه المواد الخام لفحص صارم، وخاصة رمل الكوارتز، الذي يتطلب درجة نقاء عالية للغاية لضمان محتوى منخفض جدًا من الحديد في الزجاج النهائي (عادةً أقل من 0.015%).
- المعالجة الدقيقة: تخضع المواد الخام لعمليات الوزن والخلط والطحن. عادةً، يجب طحن المواد الخام إلى مسحوق ناعم للغاية وخلطها جيدًا لضمان تكوين موحد أثناء الذوبان.
الذوبان والتشكيل: درجات الحرارة المرتفعة تشكل الجودة
بعد تحضير المواد الخام، تبدأ مرحلة الذوبان والتشكيل بدرجة حرارة عالية، وهي خطوة حاسمة في تحديد جودة المواد الخام الزجاج الشمسي .
- ذوبان درجة الحرارة العالية: يتم إدخال المواد الخام المختلطة إلى فرن صهر ثم يتم صهرها في زجاج منصهر متجانس عند درجات حرارة تصل إلى حوالي 1500 درجة مئوية. تتطلب هذه العملية تحكمًا صارمًا في درجة الحرارة والوقت لإزالة فقاعات الهواء والشوائب من الزجاج المنصهر.
- عملية التشكيل: حاليًا، هناك عمليتان رئيسيتان لتشكيل الزجاج الكهروضوئي في السوق:
- زجاج ملفوف فائق الوضوح: تستخدم في المقام الأول في وحدات الخلايا الشمسية السيليكون البلورية. يتم بثق الزجاج المنصهر وتشكيله باستخدام بكرات، عادةً مع أنماط منقوشة منتظمة على السطح لتقليل انعكاس الضوء وزيادة التقاط الضوء. تنتج هذه العملية زجاجًا كهروضوئيًا ذو نفاذية أعلى للضوء وهي التكنولوجيا السائدة في السوق.
- زجاج عائم فائق الوضوح: أكثر شيوعا في وحدات الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة. يطفو الزجاج المنصهر على سطح القصدير المصهور، معتمدًا على التوتر السطحي ليشكل شريطًا زجاجيًا أملسًا ذو سطح عالي الجودة.
- زجاج ملفوف فائق الوضوح: تستخدم في المقام الأول في وحدات الخلايا الشمسية السيليكون البلورية. يتم بثق الزجاج المنصهر وتشكيله باستخدام بكرات، عادةً مع أنماط منقوشة منتظمة على السطح لتقليل انعكاس الضوء وزيادة التقاط الضوء. تنتج هذه العملية زجاجًا كهروضوئيًا ذو نفاذية أعلى للضوء وهي التكنولوجيا السائدة في السوق.
مرحلة ما بعد المعالجة: مزيد من تحسين الأداء
بعد أن يتم تشكيل الزجاج الخام، فإنه يخضع لسلسلة من خطوات ما بعد المعالجة لتحقيق الخصائص الفيزيائية والكيميائية المطلوبة الزجاج الشمسي .
- هدأ (زيادة القوة): لضمان مقاومة تأثير الزجاج الشمسي أثناء الطقس القاسي والتركيب، يخضع الزجاج الخام للتلطيف (التلطيف بالحرارة أو شبه التقسية). وهذا يمنح الزجاج قوة ميكانيكية أعلى وثباتًا حراريًا، مما يجعله أقل عرضة للكسر.
- تقنية الطلاء (تقلل من الانعكاس): لزيادة تحسين نفاذية الضوء للزجاج الكهروضوئي وتقليل فقدان الضوء بسبب الانعكاس على سطح الزجاج، يتم تطبيق طلاء لتشكيل طلاء مضاد للانعكاس. يمكن لهذا الغشاء الرقيق أن يزيد من نفاذية الضوء للزجاج إلى أكثر من 91.5%.
- القطع والتشذيب: وأخيرا تمت معالجتها الزجاج الشمسي تخضع لقطع وتشذيب حواف عالي الدقة وفقًا للأبعاد المطلوبة للوحدات الكهروضوئية، مما يضمن الامتثال لمتطلبات التغليف.
تصنيع الزجاج الشمسي هي عملية هندسية معقدة ومتعددة التخصصات ودقيقة للغاية. بدءًا من اختيار المواد الخام وحتى الصهر بدرجة حرارة عالية، ومن ثم إلى عمليات التقسية والطلاء الدقيقة، تهدف كل خطوة إلى تحسين كفاءة توليد الطاقة والموثوقية طويلة المدى للوحدات الكهروضوئية. مع النمو المستمر للطلب العالمي على الطاقة المتجددة، سيستمر الزجاج الكهروضوئي، باعتباره مادة رئيسية، في الابتكار في تكنولوجيا التصنيع الخاصة به، مما يساهم في تعميم الطاقة الخضراء.
