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基于EVA太阳能光伏膜流延成型技术

2013-8-19 13:20| 发布者: echo| 查看: 10225| 评论: 0|来自: 中国电力电子产业网

摘要: 太阳能电池胶膜是用EVA为主要原料,添加各种改性助剂充分混合后,经生产加工设备加热流延挤出成型的薄膜状产品,生产工艺流程如下:  原料配比混合→真空上料→挤出→换网器→熔体管道→计量泵→模具→流延压花、 ...
  牵引、展平、张力控制及收卷装置

  1) 调整牵引机构采用矢量闭环变频器,实现各级牵引单机运转、整机联动、同步。

  2) 手动调节展平辊采用弧型橡胶弯辊中高,使膜面平整、无折皱、暴筋。

  3) 调整张力控制器。使各级牵引的张力控制在0-2N,避免EVA薄膜在牵引过程的拉伸变形,而影响薄膜的收缩率。

  4)通过膜面质量检查架及灯箱,可在线观察、检查太阳能光伏EVA胶膜的成型情况。

  5)为避免EVA薄膜在收卷过程的拉伸变形和收卷时薄膜与收卷动力辊的接触压力变形,而影响薄膜的收缩率。本机采用双工位中心间隙收卷装置。生产线采用双工位换卷系统,当一个工位满卷后,计米器发出信号,翻卷电机带动翻卷机构旋转180°,备用气涨轴转至主动辊一侧,将已收好的膜卷旋转至卸卷位置,同时飞刀切断薄膜,套在备用气涨轴的纸管上已缠上了胶粘带,新薄膜将粘在备用气涨轴的纸管上,由收卷辊带动进行下一次收卷。

  水冷却系统

  本机配有二台水泵(由二台交流电机驱动),分别向料筒冷却部分、流延辊强制供应符合工艺要求的冷却水。

  电气控制部分

  整机控制采用(Siemens)西门子S7-300PLC控制系统,LED大屏幕彩色触摸屏显示,并配有电源控制、温度控制、挤出控制、牵引控制、收卷控制等多个电控柜,总操作及收卷操作等二个操作台,可对EVA膜生产的全过程:真空上料,料筒的温度,螺杆的挤出速度、压力,模头的温度,流延压花辊的转速和温度,薄膜厚度,牵引,边料回收,快速断膜,收卷等有关参数进行设定、显示、适时监控、修改;可实现机组各部件动作的协调、同步、高效及全自动控制。系统具有工艺参数储存及故障自我诊断显示、报警功能。整机设有手动、自动操作。

  1) 温控部分采用欧陆MIN18或RKC温控模块,设定与监控进入人机界面。

  2) 流延辊、卷取机构采用矢量闭环变频器控制三相交流变频电机加减速机构驱动,挤出螺杆、采用开环V/F变频器控制三相交流变频电机+减速机构驱动,可实现单机运转、整机联动、同步。

  3) 测厚仪的反馈信号与计算机相连,经分析计算,可调整螺杆转速、模唇开口间隙(手调)、牵引速度等,以控制薄膜厚度在规定的精度范围内。

  太阳能新光伏材料的开发及进展

  最近几年,世界各国在开发太阳能光伏材料方面又取得了新的进展和突破,如:道康宁公司在美国密歇根州Freeland新的太阳能应用中心于2009年9月10日宣布,为顺应太阳能光伏工业的特定需求,而拓展开发新材料业务,为太阳能光伏(PV)工业推出了新粘合剂和密封剂:道康宁PV-8303超快速固化密封剂和道康宁PV-8030粘合剂,应用于粘合和密封光伏模块组件。这种材料并可替代常用的乙烯基醋酸酯树脂,可大大提高太阳能板生产效率、有效地降低太阳能发电的成本。据称,这一技术揭示了太阳能工业又向前推进了一步,并有助于使太阳能发电成为全球可持续利用的能源方案。

  拜耳材料科技公司通过和德国一家公司合作于2008年6月中旬宣布,研发人员开发成功的一种耐光热塑性聚氨酯,为太阳能电池的生产提供了新的解决方案。这种聚氨酯制成一种商品名为VISTASOLAR的新型薄膜,将其用作太阳能电池原料替代传统的EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)薄膜,不仅使太阳能电池的生产更为方便和快捷,也大大提高了太阳能电池的发电效率。耐光聚氨酯薄膜具有很好的透明性,透光性好,熔点高,在制作太阳能电池时不必进行交联,可加快太阳能电池的生产过程,减少生产周期,同时还能提高太阳能电池的发电效率和利用率。因为热塑性聚氨酯可重新熔融,遇到质量问题需要拆修时,可以快速、方便地更换有瑕疵或坏掉的组件,而以前遇到这样的问题不管是修复还是再生产都需要花很长时间,并使其内部昂贵的太阳能电池可再次使用,与采用EVA封装膜相比,节省时间,降低维修费用。

  近年来,世界上许多公司竞相开发研究太阳电池的一个新品种-柔性衬底薄膜太阳电池,所谓柔性衬底太阳电池是指在柔性材料(如不锈钢、聚醋膜)上制作的电池,与平板式晶体硅、玻璃衬底的非晶硅等硬衬底电池相比,其最大的特点是重量轻、可折叠和不易破碎。目前从事这项研究的有美国的United SolarSystems公司(United Solar),欧洲的VHF-technologies公 司,日本的Sharp公司和 Sanyo公司,及国内的天津津能电池有限公司、上海空间电源研究所等。以美国Uni-Solar公司采用不锈钢作衬底为例,不锈钢的厚度仅为127μm,且具有极好的柔软性,可以任意卷曲、裁剪、粘贴, 既使弯成很小的半径,作数百次卷曲,电池性能也不会发生变化。而以高分子聚合物聚酰亚胺为柔性衬底制备的非晶硅太阳电池,器件总厚度约100μm左右(含封装层),功率重量比可达到500W/kg以上,比不锈钢衬底非晶硅电池高出近十倍,是世界上最轻的太阳能电池。

  可以预期,随着这些新技术、新材料的不断推出,太阳能电池的成本会进一步降低,其应用前景会更加广阔。

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