光伏器件保护玻璃的亲水与抗污性能研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

由于能源匮乏,我们不断寻找着如太阳能、风能、生物质能等新型能源以替代化石能源。其中,太阳能作为一种可再生的清洁能源,广泛推广使用更是可以缓解由于过量化石燃料燃烧,而导致的全球变暖问题。过去几十年,硅太阳能电池在生产成本降低和生产效率提升方面都取得了巨大的进步。在全球部分地区,太阳能并网发电的成本已可以和化石燃料相竞争。近年来,光伏发电已逐步融入主流能源结构。目前光伏组件技术中,最关键的技术是硅太阳能电池技术,其次为保护光伏电池的光伏玻璃技术。而目前,硅太阳能电池技术发展已达瓶颈,光伏玻璃技术则具有更大的发展空间。研究表明,就目前研究进展而论,当光伏组件效率每提高1%,则相应制造成本将下降6%,这是一个相当可观的数据。所以,对于光伏玻璃的研究,是在光伏技术走向工业化生产、真正改变能源结构的道路上不可或缺的项目。

太阳能电池板通过吸收太阳光中的能量,使其中半导体材料的价带电子跨越禁带进入导带,同时在价带产生空穴的方式,形成载流子电子-空穴,再利用材料的p-n结结构产生电流。所以,对于光伏玻璃,其最重要的职能之一就是使尽可能多的阳光能照射在电池板上。为达到这个目的,一方面我们要增加玻璃的透光率,另一方面要使玻璃具备自清洁与防雾的功能。增加光伏玻璃透光率,主要可分为减少吸收和减少反射两个方面,而玻璃的自清洁与防雾能力则与其表面粗糙度与表面润湿性密不可分。

工业生产中,厂家多选择使用超白压延玻璃作为光伏玻璃,以减少玻璃对光的吸收,并形成陷光结构减少反射。其中超白,即指低铁玻璃。制备玻璃的原料中所含的铁、镍、铬、钛及其他着色元素的吸收峰位置在可见光到近红外波段范围内,其中,存在两个吸收带(380~390nm、440~450nm)的fe3 与吸收带较宽(950~1100nm)的fe2 对透光率影响非常大。研究表明,原材料石英砂中铁含量控制在0.12‰以下时,产品的透过率可以控制在91.5%以上。压延,即指在玻璃成型时,利用压延机将玻璃其中一面压延出某些固定花型作为光伏玻璃下表面,以增加玻璃的透光率。压延玻璃的花型面可以改变由太阳能电池板反射出来的光的光路,使原本会以平行于来自电池板反射的光的方向透射出玻璃上表面的光线,部分可以在玻璃光面发生全反射而再次照射电池板。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:选择低铁玻璃作为基板,通过控制蒙砂时间与温度等变量,利用浸入法蒙砂工艺对玻璃基板进行进行蒙砂处理,再用溶胶—凝胶法,控制膜厚与折射率,镀一层tio2/sio2或tio2/改性sio2的减反射膜。在第一步中设置空白对照实验,第二步中亲水、疏水两种膜结构形成对比实验,最后得出光伏玻璃透光性与抗污、防雾性能的影响条件。

材料表征:用分光光度计(带积分球)测试成品玻璃的透光度与雾度,利用扫描电子显微镜观察材料表面形貌,用x射线衍射仪测定材料内部晶体结构,用ir傅里叶红外光谱仪判断材料分子结构,用电子探针测试蒙砂玻璃的表面微区组成,用润湿角仪测试亲水角,用铅笔硬度计测试膜层硬度,人工模拟玻璃表面结露、油污与灰尘污染,并对四组实验进行对照、对比分析。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究计划与安排

第1到第3周: 查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4周:按照设计方案,设计研发方案和技术路线,熟悉实验设备,实验室安全教育,准备实验工作。

第5到第10周:以2周为一个周期,进行材料制备与性能测试,完成实验制备和测试分析工作,总结整理实验数据。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1] assadi, m. khalaji,s. bakhoda,r. saidur,and h. hanaei. recent progress in perovskite solar cells[j]. renewable and sustainable energy reviews, 2018, 81: 2812-22.

[2] 耿铁, 胡金中, 蔚川乐等. 提高光伏玻璃透光率的研究概述[j]. 硅酸盐通报, 2017, 第36卷(5):1594-1598.

[3] 刘星生. 溶胶凝胶法制备光伏玻璃增透膜研究进展[j]. 玻璃, 2016, 43(1):34-38.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 5元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。