太阳能玻璃的加工及应用技术研究

【摘要】： 世界范围的能源短缺带动了以太阳能为主的可再生可替代能源的发展。作为主要太阳能利用装置太阳能电池和平板太阳能集热器的必备材料,太阳能玻璃的生产、加工和应用日益广泛。 太阳能玻璃是一个新兴的产业。我国的太阳能玻璃在短短四五年的时间已经从无到有,一跃而成为了世界上最大的太阳能玻璃生产及供应基地。 快速的发展为我国太阳能玻璃行业的崛起带来了契机,同时也暴露出了在技术细节及理论研究方面的滞后。2008年8月,由蚌埠玻璃工业设计研究院、中国凯盛国际工程公司承担的以工程设计为龙头对玻璃生产的相关技术研究项目通过了专家验收,标志着在生产技术研究领域取得了阶段性成果。但在国内,太阳能玻璃加工和应用方面的研究还处于起步阶段。各企业在加工和应用中遇到许多技术问题和障碍,存在一些误区和误解,需要从理论研究角度做一些工作,来进行指导和纠正。 本论文的目的即是针对太阳能玻璃加工和应用中出现的问题,进行理论分析和探讨;对一些新技术路线进行探索性研究;为生产实践提供指导性建议。 本论文对压花太阳能玻璃表面织构与太阳能透射比关系进行了研究,对表面织构优化设计及光学性能测试方法提出了建议。 对太阳能玻璃镀膜增透方法进行了研究。探索了适合在线工业化应用的低成本技术路线。证明采用工业硅溶胶作为介质对太阳能玻璃进行增透具有一定的可行性。 通过应力的计算及有限元模拟,对光伏组件中太阳能玻璃的应力状态进行了分析。发现玻璃在典型环境条件下的应力只有1～4Mpa,不是引起玻璃炸裂的主要因素,为结构优化或材料选择提供了理论依据。 对基于太阳能玻璃成份、表面结构等不同造成的传热差异进行了分析,为钢化工艺和设备的选择提供了理论指导。 概括了光伏中空BIPV组件的典型结构形式,并根据光伏电池的特点对结构合理性进行了推断。通过对太阳能玻璃化学稳定性的分析,证明其在光伏中空BIPV组件中的应用是可行性的。 通过上述研究,丰富了现有太阳能玻璃加工及应用方面的知识,对于企业生产活动具有很好的指导作用,为更深入的研究打下了基础。 【关键词】：太阳能玻璃 加工 应用 技术
【学位授予单位】：中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TQ171.7
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 引言8-9
• 1.2 太阳能玻璃9
• 1.3 太阳能玻璃的生产9-10
• 1.4 太阳能玻璃标准及检测认证10-15
• 1.4.1 太阳能玻璃标准10-11
• 1.4.2 太阳能玻璃的检测认证11-15
• 1.5 太阳能玻璃加工及应用方面存在的问题15
• 1.6 本论文研究意义、目的和研究内容15-17
• 第2章 太阳能玻璃表面织构对光学性能影响研究17-48
• 2.1 引言17
• 2.2 太阳能玻璃的表面织构17-19
• 2.3 单片应用太阳能玻璃表面织构对透射比影响分析19-36
• 2.3.1 阳光垂直入射时表面织构对透射比影响19-24
• 2.3.2 入射光线角度变化时表面织构对透射比影响24-36
• 2.4 太阳能玻璃应用于光伏组件时表面织构对透射比影响分析36-46
• 2.4.1 阳光垂直入射时表面织构对透射比影响38-41
• 2.4.2 入射角变化时表面织构对透射比影响41-46
• 2.5 太阳能玻璃表面织构的优化设计及光学测试方法选择46-47
• 2.5.1 表面织构的优化设计46-47
• 2.5.2 光学测试方法选择47
• 2.6 本章小结47-48
• 第3章 太阳能玻璃的增透膜技术研究48-60
• 3.1 引言48
• 3.2 太阳能玻璃增透膜技术及存在问题48-52
• 3.2.1 玻璃增透膜原理48-51
• 3.2.2 太阳能玻璃增透及存在问题51-52
• 3.3 太阳能玻璃增透的效果分析52-55
• 3.4 低成本增透膜技术探索性研究55-59
• 3.4.1 试验56
• 3.4.2 试验结果56-58
• 3.4.3 结果分析58-59
• 3.5 本章小结59-60
• 第4章 光伏太阳能玻璃盖板应力状况研究60-73
• 4.1 光伏组件及其生产60-61
• 4.2 光伏组件材料的性质61-63
• 4.3 太阳能玻璃在光伏组件中破坏63-65
• 4.4 太阳能玻璃在光伏组件中应力状况研究65-71
• 4.4.1 玻璃在成型后组件中的应力分析66-70
• 4.4.1.1 应力分析67-69
• 4.4.1.2 有限元模拟计算69-70
• 4.4.2 玻璃在层压成型过程中的受力分析70-71
• 4.5 光伏组件材料选择及封装工艺建议71-72
• 4.6 本章小结72-73
• 第5章 太阳能玻璃的钢化技术研究73-81
• 5.1 引言73-74
• 5.2 太阳能玻璃与普通玻璃的不同74-75
• 5.3 太阳能玻璃在钢化炉的加热分析75-80
• 5.4 提高太阳能玻璃钢化质量途径80
• 5.5 本章小结80-81
• 第6章 BIPV 中空光伏玻璃结构及其太阳能玻璃应用探讨81-91
• 6.1 光伏建筑一体化及 BIPV 光伏玻璃结构81-84
• 6.2 中空玻璃与光伏电池的的结合形式探讨84-90
• 6.2.1 光伏中空玻璃组件破坏实例84-88
• 6.2.2 光伏中空玻璃组件密封失效原因88
• 6.2.3 光伏中空玻璃组件合理结构探讨88-89
• 6.2.4 太阳能玻璃在光伏中空玻璃组件中应用89-90
• 6.3 本章小结90-91
• 结论91-92
• 参考文献92-96
• 攻读博士学位期间所发表的学术论文96
• 相关科研成果96-97
• 致谢97

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