Openair-Plasma®等离子工艺提升太阳能系统的性能和长期效率

太阳光是人类充足的能量来源。太阳辐射到地球表面的总能量,是人类实际能源需求的七千倍以上。(来源: Volker Quaschning, Regenerative Energy Systems(再生能源系统), Hanser Verlag(汉思尔出版社)慕尼黑)。

近几年来,在太阳能技术领域开展了大量的工作,以便能更好地利用太阳能。如今被广泛应用的两个技术:热能技术和光伏技术。

安装在太阳能系统中的太阳能电池模组和能量采集器,日夜不间断地暴露在外界环境中。这就意味着,上述部件都必须加以保护,以免受到环境的影响 —— 尤其是要避免受到湿度和温度波动的影响。特别是在地球上阳光充足的地区,存在着极端日夜温差。这就要求对电缆、模块和逆变器提供保护,确保其具有长久、安全的密封性能。

利用 Openair-Plasma®等离子处理提升材料品质是高效率太阳能系统的先决条件

  • 等离子活化处理助力高可靠性、防水且具有长久稳定性的粘合来制造耐候太阳能模块(光伏)。
  • 通过 PlasmaPlus® 工艺中的等离子镀层,可以为太阳能系统中的太阳热反射镜可靠地提供玻璃状的防腐蚀镀层(太阳能热能)。
  • 通过等离子聚合物纳米镀层(等离子聚合),可在太阳能组件表面的选定区域发挥功能特性的作用,例如:
    • 更好的能量传输(更少的反射)
    • 防止生物膜的形成(苔藓和藻类植物的生长)
    • 超疏水防粘镀层(防止污染)

光伏产品:等离子处理后的高品质粘接让光伏模组具有更好的耐候性和长期性能稳定性

光伏系统由光伏模块(太阳能模块)组成,而光伏模块则由独立的太阳能电池构成。把阳光转换成电流的过程,就发生在这些电池中。太阳能电池有多种不同的类型(单晶硅、多晶硅或薄膜太阳能电池)。
但是,最重要的是,不同厂商生产的光伏模块,在使用寿命和效率上存在着巨大的质量差异。这是因为制造工艺和原材料的质量千差万别。

光伏模块遭受风化侵蚀,这是很常见的现象;湿气渗透(水分扩散)会导致太阳能电池的性能迅速变差。

为了防止这种情况发生,等离子喷嘴被集成到新的或现有的生产线中。该系统的优点如下:工艺可靠性高,周期短,加工速度快。

使用Openair-Plasma®等离子处理提高光伏太阳能产品的品质:

  • 提高玻璃背板耐候性
  • 清洁的接触表面可实现持久和防扩散的粘合
  • 背面接线盒(J-Box)的防水密封和粘合
  • 太阳能模块与框架和背轨的高强度粘合
  • PlasmaPlus® 工艺采用 AntiCorr® 防腐纳米镀层对太阳能电池表面涂装可靠的防腐镀层。

 

等离子喷嘴可以被集成到新的或现有的生产线上。该系统的优点如下:工艺可靠性高,周期短,加工速度快。

太阳能热电技术:热电发电机聚能反射镜的抗腐蚀保护镀层

要通过太阳集中生产能量,需要采用抛物面槽式技术,把太阳光转换为热能。集中布局的太阳能发电厂中,成排放置着抛物面形状的大型镜子,可以把来自太阳的辐射集中80倍。每一面镜子的中央,都有传热介质受热,通过热交换器产生蒸汽。然后,由这些蒸汽驱动常规的涡轮发电机。或者,热量可以被收集在蓄热器中,用于在夜晚发电。

操作过程中,这种抛物面槽式的太阳能反射镜暴露在极端的环境要求中。这就需要为反射镜加上保护涂层。但是,整个太阳能工厂的高效运行都取决于这些镜子精准而集中的反射能力。任何常规型的聚合物防腐涂料,都会降低工厂的工作效率和有效性。而使用 PlasmaPlus® 工艺的等离子镀膜后:整个镜面都将覆盖着几乎完全无机的、类似玻璃的镀层材料,因而获得可靠的防腐保护,即使在高温下依然具有长期的稳定性。

具有功能表面的太阳能组件:在常压下通过等离子镀膜获得功能的增强

如何实现更高效、更简单和更经济的加工过程,同时还要保持最高的质量标准,这是生产太阳能电池和模块所面临的挑战。太阳能电池的制造过程,和真空等离子、刻蚀和镀层工艺是密不可分的。由于必须维持较长的工艺时间,这些流程步骤都是非常复杂和非连续性的。

Openair-Plasma®技术提供两种常压等离子高效率工艺解决方案

1.使用功能性工艺气体对太阳能电池进行等离子活化处理

  • 通过对晶圆的选择性蚀刻效应,控制材料的去除
  • 使用还原等离子体去除氧化物(脱氧)

2.使用 Openair-Plasma®等离子聚合技术:

  • 在线涂装太阳能组件的新潜力
  • 可以使用等离子聚合物镀层在选定区域对模块表面进行功能化(功能镀层),例如:
    • 传输得到改善(减少反射)
    • 光催化阻止生物膜的生长
    • 表面具有超疏水特性
    • 抵消污垢附着

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