增透型自清洁光伏组件纳米膜层的应用研究

摘要

太阳能增透型自清洁玻璃可以提高光伏电池的发电效率、减少人工清洗费用、缩短电站并网发电的成本回收时期、提高其市场竞争力。本文分析了玻璃的外表面灰尘和污垢对光伏组件影响，高频率的电站后期维护和清洁工作造成的成本，不但导致光伏发电项目后期的损失变大，而且还会影响到组件的正常使用寿命。
　　本文分析了增透型自清洁膜层具有优良的增加入射光透光率和提升太阳能电池片功率的性能的原因。研究了膜层在正常镀膜完成后的性能，光伏透射比平均可达到93％，对表现出超强的亲水性、超强的抗沙尘黏附能力和超强的分解有机物能力，通过以上三种性能作用的发挥，怎样有效减少各类光伏电站组件玻璃表面的灰尘、有机污染物，继而怎样给光伏电站带来更多收益进行了探讨。
　　通过喷涂法进行SSG玻璃制备并对其进行定型试验，通过GB/T30984.1-2015、IEC61215、IEC61730、JC/T2423等标准的可靠性试验验证，包括光射比、膜层硬度、光解指数、耐磨性能、耐紫外辐照性能、耐热循环性能、耐湿热性能等全面的检测项目。给出了膜层有优异光学性能和耐候性能的结论。
　　对喷涂、辊涂工艺进行了探讨，对已建成电站进行技术改造一般采用前一种模式。通过合理的配置设备的移动速度，喷枪的数量、间距，以及选择作业环境条件，来保证增透型自清洁纳米膜层的镀膜效果优异;对新建电站，在组件终检下线后，安装辊涂产线从而立即完成增透型自清洁纳米膜层的辊涂工作。直接在光伏玻璃表面辊涂膜层。
　　在现有的标准中无法明确应用新技术后将对发电量的增益，为了解决因发电量增益带来的商务争端等事宜，对于已技改完成的电站，进行数学分析，研究了在合理误差范围内选取最佳电量统计方案，为后续业务开展提供理论依据，特制定对比方阵与参考方阵选取的原则和增益计算方法。

目录

声明

致谢

摘要

1．1．1 太阳能产业的发展背景

1．1．2 光伏玻璃的前景

1．2 自清洁膜玻璃的市场需求和研究意义

1．2．1 灰尘理论模型

1．2．2 电站清洗成本

2 增透、自清洁原理

2．1 提高玻璃透光率(瞬时增发)

2．2 吸收紫外线的能力

2．3 超强亲水性

2．4 分解有机物的能力

2．5 抗静电能力

2．6 最佳纳米膜层厚度的确定

2．6．1 理论计算

3 SSG玻璃定型试验

3．1 喷涂法制备玻璃

3．2 透光率测试

3．3 功率测试

3．4 接触角测试

3．5 光解测试

3．5．1 表征原理

3．5．2 镀膜层数

3．6 可靠性试验

3．6．1 沙尘实验

3．6．2 耐紫外性能试验

3．6．3 耐热循环试验

3．6．4 耐湿热试验

3．6．5 耐湿冻试验

3．7 测试设备

4 辊涂工艺制备SSG玻璃

4．1 辊涂工艺简介

4．2 辊涂工艺规范

4．2．1 辊涂操作流程

4．2．2 工艺规范

4．3 辊涂工艺管理通则

5 SSG玻璃光伏方阵发电量增益统计计算

5．1 对比方阵与参考方阵选取的原则

5．2 基本要求

5．3 有效数据统计原则

5．3．1 总则

5．3．2 基本原则

5．4 增益计算方法

5．4．1 总则

5．4．2 增益计算方法

5．5 太阳能状况分析

5．5．1 太阳辐照度

5．5．2 环境温度

5．5．3 风速／风向测量

5．5．4 实际计算

6 结论

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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