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太陽能硅片

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GaAs太陽能電池

2019-12-17 12:10:30

近年來,太陽能光伏發電在全球獲得長足發展。常用光伏電池一般為多晶硅和單晶硅電池,但是因為原材料多晶硅的直銷才能有限,加上世界炒家的炒作,導致世界市場上多晶硅價格一路攀升,最近一年來,因為受經濟危機影響,報價有所跌落,但這種震動的現狀給光伏工業的健康發展帶來困難?,F在,技術上處理這一困難的途徑有兩條:一是選用薄膜太陽電池,二是選用聚光太陽電池,減小對質料在量上的依靠程度。常用薄膜電池轉化率較低,因而新式的高倍聚光電池體系遭到研究者的注重。聚光太陽電池是用凸透鏡或拋物面鏡把太陽光聚集到幾倍、幾十倍,或幾百倍乃至上千倍,然后投射到太陽電池上。這時太陽電池或許產生出相應倍數的電功率。它們具有轉化率高,電池占地面積小和耗材少的優勢。高倍聚光電池具有代表性的是GaAs太陽電池。GaAs歸于III-V族化合物半導體材料,其能隙與太陽光譜的匹配較合適,且耐高溫。與硅太陽電池比較,GaAs太陽電池具有較好的功能。

多晶硅太陽能

2017-06-06 17:50:08

多晶硅太陽能指的是用多晶硅制造的太陽能發電機制造的太陽能。多晶硅電池片其成本遠低于單晶硅電池,而效率高于非晶硅薄膜電池。我國的太陽能工業才剛剛起步,目前僅有無錫尚德和保定英利2個廠在生產,加上南京中電正在建設的項目, 2006年底全部達產后的國內生產能力約為300兆瓦。我國生產的太陽能電池幾乎全部出口到國外 市場 ,國內用量極少。據 預測 :2010年全球(尤其是發達國家)太陽能使用量將達到18000兆瓦以上,我國的潛在 市場 將達到3000兆瓦。因此,太陽能電池工業將有極好的 市場 前景。 多晶硅是生產單晶硅的直接原料,是當代人工智能、自動控制、信息處理、光電轉換等半導體器件的電子信息基礎材料。被稱為“微電子大廈的基石”。多晶硅是單質硅的一種形態。熔融的單質硅在過冷條件下凝固時,硅原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結合起來,就結晶成多晶硅。太陽能是一種重要的、新的、有效的可再生清潔能源,其儲量巨大,沒有環境污染,充滿了誘人的前景。目前太陽能光電方面的研究和應用在全世界范圍內方興未艾,相關太陽能光電工業發展迅速,是令人矚目的朝陽 產業 。在太陽能利用上,單晶硅和多晶硅也發揮著巨大的作用。雖然從目前來講,要使太陽能發電具有較大的 市場 ,被廣大的消費者接受,就必須提高太陽電池的光電轉換效率,降低生產成本。從目前國際太陽電池的發展過程可以看出其發展趨勢為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。使用多晶硅太陽能的時候要注意多晶硅的污染問題,否則沒有起到環境保護的作用,想得到更多信息請瀏覽上海 有色 網( www.fallbrookremodeling.com ) 有色金屬 頻道。 

太陽能多晶硅

2017-06-06 17:50:07

太陽能多晶硅,太陽能是一種重要的、新的、有效的可再生清潔能源,其儲量巨大,沒有環境污染,充滿了誘人的前景。目前太陽能光電方面的研究和應用在全世界范圍內方興未艾,相關太陽能光電工業發展迅速,是令人矚目的朝陽 產業 。多晶硅是生產單晶硅的直接原料,是當代人工智能、自動控制、信息處理、光電轉換等半導體器件的電子信息基礎材料。被稱為“微電子大廈的基石”多晶硅是單質硅的一種形態。熔融的單質硅在過冷條件下凝固時,硅原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結合起來,就結晶成多晶硅。在太陽能利用上,單晶硅和多晶硅也發揮著巨大的作用。雖然從目前來講,要使太陽能發電具有較大的 市場 ,被廣大的消費者接受,就必須提高太陽電池的光電轉換效率,降低生產成本。從目前國際太陽電池的發展過程可以看出其發展趨勢為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。多晶硅可作拉制單晶硅的原料,多晶硅與單晶硅的差異主要表現在物理性質方面。例如,在力學性質、光學性質和熱學性質的各向異性方面,遠不如單晶硅明顯;在電學性質方面,多晶硅晶體的導電性也遠不如單晶硅顯著,甚至于幾乎沒有導電性。在化學活性方面,兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區別,但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶面方向、導電類型和電阻率等。想要了解更多太陽能多晶硅的相關資訊,請瀏覽上海 有色 網( www.fallbrookremodeling.com ) 有色金屬 頻道。

太陽能邊框鋁型材優點

2019-01-14 11:15:20

工業鋁合金型材,是一種以鋁為主要成份的合金材料,鋁棒通過熱熔,擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材,但添加的合金的比例不同,生產出來的工業鋁材的機械性能和應用領域也不同?!   」I鋁材的應用領域:一般來講,工業鋁型材是指除建筑門窗、幕墻、室內外裝飾及建筑結構用工業鋁型材以外的所有工業鋁材。

太陽能組件鋁邊框設計計算書

2018-12-27 09:37:01

太陽能邊框單坡式設計計算書基本參數: 標高=7.000m ???????? 抗震7 度 (0.10g)設防一、設計方法和指標 ??? 本工程設計采用概率極限狀態設計法,根據 >GB50009-2001規定 ??? 各種載荷的分項系數如下:?1.永久載荷分項系數 rg: ??? 1)當其效應對結構不利時 ????? ①對由可變荷載效應控制的組合,應取 1.2; ????? ②對由永久荷載效應控制的組合,應取 1.35; ??? 2)當其效應對結構有利時 ????? ①一般情況下應取 1.0; ????? ②對結構的傾覆、滑移或漂浮驗算,應取 0.9。?2.可變荷載的分項系數: ????? ①一般情況下應取 1.4; ????? ②對標準值大于 4KN/m^2 的工業房屋樓面結構的活荷載應取 1.3。??? 對于某些特殊情況,可按建筑結構有關設計規范的規定確定。 ??? 在設計中采用可變荷載效應控制的組合,各相的分相系數取值如下 ??? 永久載荷分項系數 rg 為:? 1.2 ??? 風載荷分項系數 rw為:??? 1.4 ??? 雪載荷分項系數 rs為:??? 1.4 ??? 活載荷分項系數 rq為:??? 1.3 ??? 地震載荷分項系數 re 為:? 1.3 ??? 溫度載荷分項系數 rt 為:? 1.3二、采光頂承受荷載計算 ??? 1. 風荷載標準值計算: ????? Wk: 作用在采光頂上的風荷載標準值(kN/m^2) ????? Wk=0.800 kN/m^2 ????? 因為 Wk >GB50009-2001 取值???????μr: 屋面積雪分布系數為? 1.000 ????? 根據 >GB50009-2001 公式 6.1.1 屋面雪載荷按下式計算 ????? Sk=μr×S0 ?????? =1.000×0.400?????=0.400kN/m^2??? 4. 雪載荷設計值計算 ????? S:? 雪載荷設計值(KN/m^2) ????? rs: 雪載荷分項系數為? 1.40 ????? 按《鋁門窗幕墻技術資料匯編(一)》表'3-1 各種荷載分頂系數'采用 ????? S=rs×Sk ?????? =1.40×0.400 ?????? =0.560kN/m^2 ?? 5.采光頂構件自重荷載設計值???????G: 采光頂構件自重荷載設計值(KN/m^2) ????? Gk: 采光頂結構平均自重[KN/m^2]為? 0.40? KN/m^2 ????? rg: 恒載荷分項系數為? 1.20 ????? 按《鋁門窗幕墻技術資料匯編(一)》表'3-1 各種荷載分頂系數'采用 ????? G=rg×Gk ?????? =1.20×0.400 ?????? =0.480kN/m^2 ?? 6. 采光頂坡面活荷載設計值 ????? Q: 采光頂坡面活載荷設計值(KN/m^2) ????? rq: 活載荷分項系數為 1.30 ????? Qk: 采光頂坡面活載荷標準值為 0.300kN/m^2 ????? Q=rq×Qk ?????? =1.3×0.300 ?????? =0.390kN/m^2 ?? 7. 采光頂設計中各種荷載組合: ????? 計算采光頂桿件和結構應力時的載荷組合(沿坡面分布) ????? 本地區位于北緯 27.5°以南,冬季氣溫較高,很少降雪。 ????? 根據 >GB50009-2001 規定和 >5.2.1 中載荷組合要求: ????? 設計荷載取恒載與活載,或恒載與風載兩組中大值,組合系數取 1。????? 1)計算恒載荷+活載荷組合: ????? Q: 采光頂坡面活載荷為 0.390kN/m^2?????? α: 采光頂坡面水平夾角為 14.000° ????? G:? 采光頂結構平均自重設計值為 0.480KN/m^2 ????? Lj: 斜桿間距為 0.994m ????? qk1: 載荷組合之一(KN/m) ????? qk1=(G×1/cosα+Q)×Lj×cos(α) ???????? =(0.495+0.390)×0.994×0.970 ???????? =0.853kN/m ????? 2)計算恒載荷+風載荷組合: ????? W: 風載荷設計值 1.400? KN/m^2 ????? G: 采光頂結構平均自重設計值為 0.480KN/m^2 ????? Lj: 斜桿間距為 0.994m ????? α: 采光頂坡面水平夾角為 14.000° ????? qk2: 載荷組合之二(KN/m)???? qk2=(G+W)×1/cosα×Lj×cosα ?????????????????????????????????????????????????????????????? =1.880×1.031×0.994×0.970 ?????????????????????????????????????????????????????????????? =1.869kN/m ????? Lj: 斜桿間距為 0.994m ????? q1: 載荷組合(KN/m) ???? 3)設計荷載取其中最大者 ???? q1=MAX(qk1,qk2) ?????? =1.869kN/m二、玻璃的選用:?????本工程選用玻璃種類為: 鋼化玻璃?1. 玻璃面積: ? H: 采光頂分格高: 0.994m ? B: 采光頂分格寬: 1.652m ? A: 玻璃板塊面積: ? A=B×H ?? =0.994×1.652 ?? =1.642m^22. 玻璃厚度選取: ? Wk: 風荷載標準值: 1.000kN/m^2 ? A: 玻璃板塊面積: 1.642m^2 ? K3:? 玻璃種類調整系數: 3.000 ? 試算: ? C=Wk×A×10/3/K3 ?? =1.000×1.642×10/3/3.000 ?? =1.825 ? T=2×(1+C)^0.5-2 ?? =2×(1+1.825)^0.5-2 ?? =1.361mm ?? 玻璃選取厚度為: 4.0mm ? 其大面強度設計值為:84.000N/mm^2 ? 其邊緣強度設計值為:58.800N/mm^2三、玻璃的校核: 1. 玻璃板塊自重: ? GAk: 玻璃板塊平均自重: ? t: 玻璃板塊厚度: 4.0mm ? 25.6: 玻璃的體積密度, 單位是kN/m^3?? 按5.2.1 采用 ? GAk=25.6×t/1000 ???? =25.6×4.0/1000 ???? =0.102kN/m^22. 驗算荷載 1)計算恒載荷+活載荷組合: ?? Q: 采光頂坡面活載荷為 0.390kN/m^2???? α: 采光頂坡面水平夾角為 14.000° ? GAk: 玻璃板塊平均自重為 0.102kN/m^2 ?? rg : 永久荷載分項系數,取 1.2 ?? qk1: 載荷組合之一(KN/m^2) ?? qk1=(rg×GAk×1/cosα+Q)×cos(α) ????? =(0.127+0.390)×0.970 ????? =0.501kN/m^2 2)計算恒載荷+風載荷組合: ?? W: 風載荷設計值 1.400? KN/m^2 ? GAk: 玻璃板塊平均自重為 0.102kN/m^2 ?? rg : 永久荷載分項系數,取 1.2 ?? α: 采光頂坡面水平夾角為 14.000° ?? qk2: 荷組合之二(KN/m^2) ?? qk2=1.2GAk+W ????? =0.123+1.400 ????? =1.523kN/m^2 3)設計荷載取其中最大者 ?? qb=MAX(qk1,qk2) ???? =1.523kN/m^23. 玻璃的強度計算: ? 校核依據: σ≤fg=84.000 ? q: 玻璃所受組合荷載: ? a: 玻璃短邊邊長:0.994m ? b: 玻璃長邊邊長:1.652m ? t: 玻璃厚度:4.0mm ? ψ: 玻璃板面跨中彎曲系數, 按邊長比 a/b查 ????? 表5.4.1 得: 0.087 ? σw: 玻璃所受應力: ? σw=6×ψ×qb×a^2×1000/t^2 ???? =6×0.087×1.523×0.994^2×1000/4.0^2 ???? =48.852N/mm^2 ?????? 48.852N/mm^2≤fg=84.000N/mm^2 ? 玻璃的強度滿足!4. 玻璃溫度應力計算: ? 校核依據: σmax≤[σ]=58.800N/mm^2 (1)在年溫差變化下, 玻璃邊緣與邊框間擠壓在玻璃中產生的 ? 擠壓溫度應力為: ? E: 玻璃的彈性模量:0.72×10^5N/mm^2 ? α^t: 玻璃的線膨脹系數: 1.0×10^-5 ? △T: 年溫度變化差: 80.000℃ ? c: 玻璃邊緣至邊框距離,? 取 5mm ? dc: 施工偏差, 可取:3mm? ,按5.4.3 選用 ? b: 玻璃長邊邊長:1.652m ? 在年溫差變化下, 玻璃邊緣與邊框間擠壓在玻璃中產生的??? 溫度應力為: ? σt1=E(a^t×△T-(2c-dc)/b/1000) ????? =0.72×△T-72×(2×5-3)/b ????? =0.72×80.000-72×(2×5-3)/1.652 ????? =-247.485N/mm^2 ? 計算值為負,擠壓應力取為零. ? 0.000N/mm^2<58.800N/mm^2 ? 玻璃邊緣與邊框間擠壓溫度應力可以滿足要求!(2)玻璃中央與邊緣溫度差產生的溫度應力: ? μ1: 陰影系數: 按《玻璃幕墻工程技術規范》 ?????????? JGJ 102-96 表 5.4.4-1 得 1.000 ? μ2: 窗簾系數: 按《玻璃幕墻工程技術規范》 ?????????? JGJ 102-96 表 5.4.4-2 得 1.000 ? μ3: 玻璃面積系數: 按《玻璃幕墻工程技術規范》 ?????????? JGJ 102-96 表 5.4.4-3 得 1.046 ? μ4: 邊緣溫度系數: 按《玻璃幕墻工程技術規范》 ?????????? JGJ 102-96 表 5.4.4-4 得 0.380 ? Tc: 玻璃中央部分溫度 ? a: 玻璃線脹系數: 1.0×10^-5 ? a0: 玻璃吸熱率:0.099 ? a1: 室外熱傳遞系數, 取 15W/m^2K ? t0: 室外設計溫度-10.000℃ ? t1: 室內設計溫度 40.000℃ ? Tc=(a0×700+15×t0+8×t1)/(15+8) ???? =(0.099×700+15×(-10.000)+8×40.000)/(15+8) ???? =10.404℃ ? Ts: 玻璃邊緣部分溫度: ? Ts=(15×t0+8×t1)/(15+8) ???? =(15×(-10.000)+8×40.000)/(15+8) ???? =7.391℃ ? △t: 玻璃中央部分與邊緣部分溫度差: ? △t=Tc-Ts ???? =3.013℃ ? 玻璃中央與邊緣溫度差產生的溫度應力: ? σt2=0.74×E×a×μ1×μ2×μ3×μ4×(Tc-Ts) ????? =0.74×0.72×10^5×1.0×10^-5×μ1×μ2×μ3×μ4×△t ????? =0.638N/mm^2 ? 玻璃中央與邊緣溫度差產生的溫度應力可以滿足要求!四、玻璃最大面積校核: ? Azd: 玻璃的允許最大面積(m^2) ? Wk: 風荷載標準值: 1.000kN/m^2 ? t: 玻璃厚度: 4.0mm ? α1: 玻璃種類調整系數: 3.000??? A: 計算校核處玻璃板塊面積: 1.642m^2 ? Azd=0.3×α1×(t+t^2/4)/Wk????????????????????????????????????? (6.2.7-1) ???? =0.3×3.000×(4.0+4.0^2/4)/1.000 ???? =7.200m^2 ? A=1.642m^2≤Azd=7.200m^2 ? 可以滿足使用要求!五、單坡式采光頂桿件計算: 1. 驗算截面彎矩 ?? 單坡采光頂大彎矩點發生在跨中 ?? M0.5L: 驗算截面彎矩 ? L1: 斜桿長度0.994m ? q1: 設計荷載的線密度 1.869kN/m ? M0.5L=q1×L1^2×cos α/8=q1×(L1/2)^2×cos α/2 ?????? =1.869×0.497^2×0.970/2 ?????? =0.224kN-m ?????? =22371.968N-cm 2. 驗算截面軸力 ?? N0.5L: 驗算截面軸力 ? L1: 斜桿長度0.994m ? N0.5L=q1×L1×sin α/2 ?????? =1.869×0.994×0.242/2 ?????? =224.575N 3. 選用斜桿型材的截面特性: ? 選用型材號: XC1\Q128A60 ? 型材強度設計值: 85.500N/mm^2 ? 型材彈性模量: E=70000N/mm^2 ? X 軸慣性矩: Ix=5.511cm^4 ? Y 軸慣性矩: Iy=1.317cm^4 ? X 軸抵抗矩: Wx1=2.121cm^3 ? X 軸抵抗矩: Wx2=2.897cm^3 ? 型材截面積: A=2.207cm^2 ? 型材截面面積矩: Ss=1.588cm^3 4. 斜桿強度 ?? σ:斜桿強度(N/mm^2) ?? Wx2:型材截面抗彎矩 2.897cm^3 ?? A:型材截面積2.207cm^2 ?? σ=M/W+N/A ???? =22371.968/2.897+224.575/2.207 ???? =7824.754N/cm^2 ???? =78.248N/m^2 ? 78.248N/mm^2≤fa=85.500N/mm^2 ?? 桿件強度可以滿足! ?刪除

太陽能光電玻璃幕墻

2019-01-14 14:52:52

一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的新型建材,充分體現了建筑的智能化與人性化特點,這就是--太陽能光電幕墻玻璃?! ∵M入90年代后,隨著常規發電成本的上升和人們對環境保護的日益重視,一些國家紛紛實施、推廣太陽能屋頂計劃,并提出了“建筑物產生能源”的新概念,由此推動了光電技術的大規模開發與應用。美國、日本、德國、意大利、印度等許多國家都已建有太陽能屋頂或外墻的建筑。目前,世界上較大的太陽能屋頂光電系統安裝在新慕尼黑貿易展覽中心。該系統由7812塊西門子單晶硅組件組成方陣,每塊功率130W,總容量超過IMW,所發電力與20KV電{TodayHot}網相聯,每年能發電100萬KWH,足夠340戶德國家庭使用?! ∧壳?,光電技術的應用主要體現在光電幕墻的應用上。所謂光電幕墻,即用特殊的樹脂將太陽電池粘帖在玻璃上,鑲嵌于兩片玻璃之間,通過電池可將光能轉化成電能。除發電這項主要功能外,光電幕墻還具有明顯的隔熱、隔音、安全、裝飾等功能,特別是太陽能電池發電不會排放二氧化碳或產生對溫室效應有害的氣體,也無噪音,是一種凈能源,與環境有很好的相容性。但因價格比較昂貴,光電幕墻現多用于標志性建筑的屋頂和外墻。

如何鑒別太陽能鋁型材的質量

2018-12-27 09:30:02

太陽能鋁型材有好有壞,而且購買鋁型材的數量龐大,不可能一一檢查,下面教您如何鑒別太陽能鋁型的質量:   1、標識檢查:太陽能鋁型材及包裝上是否標有產品標準代號及生產許可證號等;   2、表面質量:太陽能鋁型材表面除了應清潔,不允許有裂紋、起皮、腐蝕和氣泡等缺陷存在外,還不允許有腐蝕斑、電灼傷、黑斑、氧化膜脫落等缺陷;   3、氧化膜厚度:太陽能鋁型材的氧化膜是在陽極氧化中形成的,具有防護和裝飾作用,可用渦流測厚儀進行檢測;   4、封孔質量:現場檢查中一般采用酸浸法,封孔不好的太陽能鋁型材會留下明顯痕跡,痕跡越重說明封孔質量越差;   5、耐蝕性:可采用滴堿試驗,目視觀察液滴處直至產生腐蝕冒泡,計算其氧化膜被穿透時間,這一試驗易在夏季的室外進行粗步判斷,為保證試驗的準確性則必須在實驗室的嚴格條件要求下進行。刪除

如何鑒別太陽能鋁型的質量

2018-12-25 13:45:21

LD2中等強度,在熱態和退火狀態下可塑性高,易於鍛造、沖壓,在淬火和自然狀態下具有LF21一樣好的耐蝕性,易於點焊和氫原子焊,氣焊尚可。切削加工性在淬火時效後尚可。用於制造塑性和高耐蝕性、中等載荷的零件以及形狀復雜的鍛件。   LD2-1 LD2-2   耐蝕性好,焊接性能良好。用於制造大型焊接構件、鍛件及擠件。   LD5   高強度鍛鋁,熱態下有高的可塑性,易於鍛造、沖壓,可熱處理強化,工藝性能較好,抗蝕性也較好,但有晶間腐蝕傾向,切削加工性和點焊、滾焊、接觸焊性能良好,電焊、氣焊性能不好。用於制造形狀復雜和中等強度的鍛件和沖壓件等。刪除

光伏太陽能鋁合金型材的生產工藝控制

2019-03-11 09:56:47

【摘要】光伏太陽能鋁合金型材作為邊框對電陽能電池板起支撐作用,對力學功能、幾許尺度、表面質量、腐蝕功能有極端嚴厲的質量要求。本文從合金成分、揉捏工藝、表面處理、包裝各環節進行全面的出產工藝技能介紹。關鍵著重于現場出產輔導,對理論原理不作表述。 【關鍵詞】光伏太陽能鋁型材合金成分、力學功能、幾許尺度、揉捏工藝、氧化膜、封孔質量、掩蓋膜質量檢測。 ??? 一、光伏太陽能鋁合金型材的開展遠景 ??? 當電子、煤炭、石油等不可再生動力頻頻告急,動力問題日益成為約束國際社會經濟開展的瓶頸時,越來越多的國家開端實行“陽光計劃”。開發太陽能資源,尋求經濟開展的新動力。 ??? 我國對光伏太陽能電池的研討起步于1958年,現在,我國已成為全球首要的光付太陽能電池出產國。2007年全國太陽能電池/模組產值為1188MW,2008年的產值持續進步,到達2000MW,2009年我國太陽能電池/模組制作商的產值較2008年倍增,到達8000MW,2010年國際光伏太陽能電池/模組的產值將到達15000MW,其間80%的產值由我國制作。① ??? 光伏太陽能鋁合金型材首要用在光伏太陽能電池板上作為其他邊框并起受力支撐作用。光伏電陽能發電作為可再生、環保動力,在國際市場和國內方針的推進下,正迎來了開展高峰期,我國已成為國際榜首大太陽電池/模組出產國。而鋁合金邊框型材,更是占有國際榜首直銷大國的方位,歐美、日本等國的光伏太陽能鋁合金型材,基本上都是從我國進口。按光伏太陽能電池/模組的出產值計算,2009年一年需用鋁合金型材80萬噸,2010年的光伏太陽能鋁合金型材產值將到達160萬噸,其間40%制作成邊框直接出口到歐美、日本等國。2010年全國猜測鋁合金型材出口1700萬噸②,僅光伏太陽能鋁合金型材一項就將占到總數的近1%,市場遠景可想而知。 ??? 二、光伏太陽能鋁合金型材的出產工藝及質量要求 ??? 光伏太陽能鋁合金作為光伏太陽能的重要附件因長期露出在野外,其運用壽命在15年以上,對其表面質量要求嚴厲,特別是耐腐蝕功能的要求更嚴,型材在拼裝時,選用全自動機械化,所以對幾許尺度的要求特別嚴?,F在客戶一般選用GB5237、JISH4100、EN755.2、ENI2020.2、JISH8602等標準履行。我國2008年由江陰東華鋁材科技有限公司作為首要起草單位,起草的《鋁合金光伏太陽能型材》國家標準已進入審訂階段,盡管沒有頒布實施,但我個人以為,有一些條款,無妨用來輔導咱們的出產仍是有必定的含義的,本文鄙人面有些引證,請讀者體諒。 ??? 1、質量要求及型材形狀 ??? (1)客戶質量要求 ??? A、幾許尺度嚴厲按圖紙要求,未注尺度按國家標準GB523或GB/T6892超高精級標準檢驗。 ??? B、表面潤滑不得有模具紋和焊合線、黑線、白線。 ??? C、韋氏硬度10HW以上,部分客戶要求14HW以上。 ??? D、表面噴砂氧化,氧化膜≥15μm,色彩共同,亮度好。 ??? F、表面A、B、C面要求不允許劃傷、磕碰。 ??? E、貼膜要求盡量削減氣泡,貼膜禁絕偏,不粘膜不掉落。 (2)型材形狀,見圖1 ??? 2、化學成分的斷定 ??? 鋁合金太陽能型材作為光伏太陽能電池板的邊框,起支撐電池板的作用,力學功能要求比一般的建筑鋁合金型材、裝修用鋁合金型材、工業鋁合金型材的力學功能要求更嚴。GB/T6892-2000、GB5237-2008,對6063合金、6060合金的力學功能規則見表1。 表1? 型材的室溫縱向力學功能合金 狀況直銷 狀況壁厚 /㎜拉伸實驗硬度實驗抗拉強度(Rm)N/mm2規則非份額伸長應力(Rp0.2)N/mm2伸長率(A50mm)%試樣厚度 /㎜維氏硬度 HV韋紙硬度 HW不大于6060T5≤3.216012083588T66≤32151606378126063T5一切16011080.8588T6一切2051808107311T66≤10245200691146063AT5≤102001605106910>101901505T6≤102301905107812>1022018046R63T5③≤3220180837812????????? ??? 按照表1所列標準的力學功能目標,6060T66、6063T66、6063AT6、6R63T5幾個合金牌號都可滿意韋氏硬度10HW、14HW的要求?;瘜W成分國家標準見表2。 表2? 鋁及鋁合金的化學成分國家標準(質量分數)%序號牌號SiFeCuMnMgCrTiREZn其它Al補白單個算計160600.30-0.60.1-0.30.100.100.36-0.60.050.1-0.150.050.15余量-260630.20-0.60.350.100.100.45-0.90.100.1-0.100.050.15余量LD3036063A0.30-0.60.15-0.350.100.150.60-0.90.050.1-0.150.050.15余量-46R630.30-0.70.200.100.150.50-0.70.250.10.10-0.250.030.050.15余量④ ??? 某公司最早出產鋁合金光伏太陽能型材時,一味著重型材的力學功能,化學萬分挑選6063合金,內挖標準如表3 表3? 某公司化學成分內控標準(質量分數)%牌號SiFeCuMnMgCrTiZn其它Al單個算計6063A0.40-0.45≤0.25≤0.08≤0.080.62-0.65≤0.05≤0.05≤0.050.050.15余量 ??? 按表3內挖標準出產出來的型材、韋氏硬度到達12HW-14HW,但難揉捏,成品率低,陽極氧化后因黑線作廢型材達20%左右,總成品率不到50%,顯然是不滿意出產需求。 ??? 為了進步成品率,進步單位產值,只要經過改進鑄錠的晶粒安排,增加稀土元素、調整合金元素Si、Mg、Cu含量),以及挑選合理的時效準則四種途徑來處理即要到達客戶要求的力學功能,又便于揉捏,氧化出產。 ??? 關于6063合金,合理調整Si、Mg元素的質量份額有助于進步材料的歸納功能,Si元素恰當過剩對晶粒細化,改進合金強度有利。實踐證明:6063合金要想統籌表面質量、力學功能、揉捏功能、合金中下降Fe的含量,削減合金中含Fe相AlgFe2Si2、Al2Fe3Si進步揉捏材表面質量。為使合金易于揉捏平等水平的狀況下,下降Mg的含量,比下降Si的含量更有用,為確保型材的力學功能,使合金的Si過?!?.25%,構成較多的單晶Si,強度要大于強化相Mg2Si的硬度。 ??? 合金中Mg含量過高,揉捏表面麻面、白點較多,不利于揉捏,Si含量過高,型材表面易不規則地呈現拖傷,而且一旦模具規劃有一丁點缺點,就簡略發作黑線。 ??? 由于光伏太陽能鋁合金型材的表面質量要求較嚴,為了減輕表面處理工序的壓力,一起也為了確保型材的力學功能,在調整合金元素時,恰當進步Cu元素的下限也是必要的。下面是某公司經過重復探索,較為老練的出產光伏太陽能鋁合金型材的化學成分內挖標準。 表4? 某公司化學成分內控標準(質量分數)%牌號SiFeCuMnMgCrTiZn其它Al單個算計60600.38-0.40≤0.200.08-0.10≤0。100.46-0.50≤0.05≤0.05≤0.030.050.15余量 ??? 按照表4內挖標準出產的型材韋氏硬度都在10HW—12HW之間,契合客戶的一般力學功能要求,且易揉捏,黑線顯著削減,陽極氧化后表面色彩亮光,成品率高,歸納成品率到達84%以上。 ??? 關于客戶(例:日本客戶)的特殊力學功能要求,韋氏硬度要求14HW以上的鋁合金光伏太陽能型材,對合金元素的調整就要重新考慮了。前面現已講到增加稀土元素,改進鑄態安排也能進步力學功能。在Al-Mg-Si系合金中參加恰當稀土(在0.18%~0.26%范圍內最佳),經過細化處理后的鑄錠,晶粒細化均勻,鑄態安排得到顯著改進,加工功能進步,揉捏力下降,揉捏速度進步。力學功能能夠進步6%左右,而且有較強的耐腐蝕功能,使鋁合金型材愈加經久耐用⑤。下面是某公司為出產高強度光伏太陽能鋁合金型材的化學成分內控標準。(質量分數)%。 表5? 某公司化學成分內控標準(質量分數)%牌號SiFeCuMnMgCrTiZnRE其它Al單個算計6R630.40-0.42≤0.20≤0.100.10-0.120.60- 0.650.10- 0.15≤0.05≤0.030.18- 0.200.050.15余量 ??? 按表5化學成分內控標準,鑄錠的晶粒度到達一級,揉捏型材的韋氏硬度到達14HW以上,揉捏成品率到達84%以上,氧化成品率到達98%以上,退貨率操控在1%之內。 ??? 3、熔鑄工序出產工藝要求 ??? 鋁錠投爐前有必要對爐底進行完全整理,關于長期沒有清爐(原則上超越15~20爐有必要清爐)的爐頂爐壁有必要整理潔凈,謹防爐渣因高溫熔解在鋁液內,生成Si2Fe、Si3Fe5等針狀形物資。盡量不要增加外購不明廢料,以本廠發作的幾許廢料為主,陽極氧化廢料的增加量不要超越廢料投入量的5%,熔煉溫度760℃±10℃,兩次以上排氣精粹,靜置時刻不得超越30min,合金元素增加次序:Si、Cu、Mg終究稀土細化劑,鑄造溫度(盤內)690℃-710℃,冷卻水壓力不得低于0.8Pma鑄錠晶粒度要求一級,鑄錠表面質量有必要契合《YS417變形鋁及鋁合金鑄錠及其加工產品缺點》的標準。 ??? 4、揉捏工序操作工藝關鍵 ??? 揉捏出產光伏太陽能鋁合金型材,是整個出產工序中最簡略的一環,首要操控三溫,速度及模具的規劃、保護這三個方面,下面從模具、揉捏工藝兩個方面進行論說。 ??? (1)模具要求 ??? A、滿足的空刀位≥2.5㎜,確??盏段徊徽充X。 ??? B、表面硬度有必要到達HV≥1000,表面光潔度杰出。 ??? C、模具作業帶加工最好慢走絲,精度要求高,作業帶不能過長,長度操控在3㎜~8㎜之間,且有必要確保園弧過渡,盡量削減作業帶長度落差。 ??? D、作業帶禁止有缺口,哪怕是一個微絲也不可。 ??? E、作業帶拋光要亮,終究一道拋光要用1000意圖金相砂紙,確保作業帶起鏡面。 ??? F、模具氮化間隔應低于普通型材的出產支數。 ??? (2)揉捏工藝操控 ??? A、鋁棒上機溫度450℃~460℃??上葘X棒加溫到500℃~520℃,然后從加溫爐內取出降溫,揉捏棒溫盡量不要過高,避免黑線、拖傷麻面現象發作。 ??? B、模具溫度450℃~480℃,有必要確保在模具加溫爐內加溫2h以上,但超越8h有必要將模具取出。 ??? C、盛錠筒溫度380℃~400℃,現在揉捏機出廠時,揉捏機出產供應商都將盛錠筒的溫度斷定最高溫度400℃。 ??? D、揉捏速度視出材表面質量而定。一般狀況下8m/min~18m/min出料口在線淬火溫度520±5℃,6060合金在線淬火溫度515±5℃,冷卻速度4℃/S(風量660m3/h全壓,風壓850Pa)。 ??? E、尾部操作職工注意在移動型材進程中擦傷、劃傷、碰傷型材。型材裝框不得堆疊對合,支與支之間有必要堅持2㎝左右的間隔,避免彼此擦傷。有條件的供應商應逐層用瓦檁紙離隔,然后再上下對應擺放墊條。 ??? 5、時效工藝挑選 ??? 鋁合金型材的時效硬化是一個適當雜亂的進程,它與合金元素的組成,揉捏出產工藝的履行及時效工藝的挑選都有很大的聯系?,F在確鑿學者以為:時效硬化是溶質原子偏聚構成硬化區的成果。 ??? 鋁合金型材在淬火固浴時,合金中構成了空位,由于冷卻快,這些空位來不及移出,便被固定在晶體內,這些過飽和固溶體內的空位大多與溶質原子結合在一起。由于過飽和固溶體處于不安穩狀況,必定向平衡態改變,空位的存在,加快了溶質原子的分散速度,因而加快了溶質原子的偏聚。 ??? 關于化學萬分相同,淬火工藝相同的鋁合金型材,挑選不同的時效工藝準則,其抗拉強度是有不同的。圖2是時效工藝準則與抗拉強度的聯系曲線⑥。從圖中能夠得出以下幾點定論。 ??? ①經175℃、8h熱處理后,鋁合金型材的抗拉強度較高(最高到達14H以上)。 ??? ②經200℃、2h,180℃、4h,時效溫度較高時,有助于強度峰值的上升,但在隨后的保溫進程中呈下降趨勢。 ??? ③經170℃較低溫度時效時,需求16h才干到達強度的峰值,終究趨于平穩。 ??? 前面現已分析過時效原理及時效工藝的利害。下面從時效準則的作用機理來挑選時效工藝準則。 ??? 榜首,在時效溫度較高時,由于原子分散簡略,安排的固溶處理較快,所以到達峰值的時刻較短,但在后續熱處理中,跟著時刻的連續,合金安排軟化,呈現“過時效”現象,因而,強度目標呈下降趨勢。 ??? 第二,在時效溫度較低時,由于原子分散才能的約束,固液處理速度緩慢,盡管跟著保溫時刻的延伸,材料強度目標有上升趨勢,但終因溫度影響,未能到達抱負的處理作用。 ??? 針對光伏太陽能鋁合金型材,合金牌號:6060、6063、6R63直銷狀況T66(水冷淬火+人工時效,力學功能比T6略高)的要求,某公司決議彩175℃、8h的時效工藝準則。經現場多批次查看,硬度悉數合格,表6是現場查看成果。 表5? 出產現場型材硬度檢測狀況(韋氏硬度HW)型材類型合金牌號直銷狀況抽樣方位抽樣支數硬度成果TY0016060T66爐內上、中、下各三框每框10支,共30支11-12合格6063同上同上11-12合格6R63同上每框15支,共45支14-16合格TY0026060T66同上每框10支,共30支11-13合格6063同上同上11-12合格6R63同上每框15支,共45支14-15合格TY0036060T66同上每框10支,共30支11-12合格6063同上同上11-12合格6R63同上同上14-16合格 ?? ? 圖2:時效準則對硬度的影響 ??? 6、表面處理工序工藝操控 ??? ①噴砂工藝要求 ??? 光伏太陽能鋁合金型材表面啞光作用,純化學處理辦法難以取得安穩的砂面作用,加之鋁耗過大,本錢高,轉向選用先機械噴砂,然后再化學處理的辦法來取得抱負的啞光表面。其噴砂工藝要求如下: ??? A、噴砂操作工開機前要預備潔凈手套,白潔布及砂紙做好彌補預備。 ??? B、噴砂速度依據噴砂機的功能及揉捏材的表面質量而定,一般以80目至100意圖砂為主,型材經噴砂后應確保無顯著揉捏紋和可觸摸到的線條。 ??? C、操作工隨時調查型材表面的砂面作用,有沒有漏噴的現象,噴口有沒有阻塞的狀況發作。 ??? D、特別注意因噴砂機力度不勻而形成型才的陰陽面及二支型材之間的色差。 ??? E、噴砂上下料要輕拿輕放,注預料與料之間或設備形成擦劃傷。 ??? F、逐支全檢發現擦劃傷及時用白潔布、砂紙進行彌補。 ??? 7、陽極氧化工序工藝參數斷定 ??? (1)工序的斷定 ??? 光伏太陽能鋁合金型材陽極氧化及封孔工藝流程: ??? 脫脂→堿蝕→中和→陽極氧化→中溫封孔→高溫→水洗→烘干 ??? ②陽極氧化及封孔質量標準 ??? A、陽極氧化膜≥15?m,部分客戶要求≥20?m ??? B、封孔質量:無硝酸預浸的磷鉻酸法<20mg/d㎡(GB/T8753.1,國家標準<30mg/d㎡) ??? 硝酸預浸的磷鉻酸法<20mg/d㎡(EN12371—7,歐盟標準<30mg/d㎡) ??? C、抗熱裂性溫度:AA15級≤70℃,AA20級≤64℃ ??? ③工藝制定 ??? A、脫脂 ??? 脫脂(又稱除油)是鋁型材表面處理的榜首道工序,尤其是光伏太陽能鏟除鋁材表面的油脂和塵埃及未處理掉的砂粒等,使后道堿洗比較均勻,以進步陽極氧化膜的質量。表7是某公司酸性溶液脫脂工藝。 表7? 某公司2組典型的酸性溶液脫脂工藝序號溶液組成含量g/L溫度℃時刻min1H3PO43050~605~6H2SO47表面活性劑52游離H2SO4180~200常溫3~5Al+<20水洗PH值6~9 ??? B、堿蝕工藝⑦ ??? 在整個化學預處理進程中,堿蝕是一道非常重要的工序,它對鋁材的表面質量起著至關重要的作用。影響鋁材堿蝕速度和砂面作用的工藝要素首要有游離濃度和溶液的鋁離子含量,槽液溫度及處理時刻等。實踐出產進程中槽液保護適當重要,鋁離子在開槽初期一步到位,平?;旧峡蓤猿咒X離子濃度動態平衡(即反響生成的鋁與帶出槽液中的鋁相等量),堅持溶液組份平衡,每天應至少化驗一次,及時補加組份,避免組份含量動搖,以確保型原料量的安穩。表8是某公司較為老練的槽液工藝組份。 表8? 某公司堿蝕工藝條件溶液組成含量g/L溫度℃時刻min游離NaOH45~6050~602~5Al+5~70亮光堿蝕增加劑按NaOH的1/5增加 ??? C、中和(除灰)工藝 ??? 中和又稱除灰或出光。鋁材經過堿蝕后,表面往往會附著一層灰褐色或灰黑色的掛灰,掛灰的詳細成分因鋁合金原料不同而異,首要由不溶于堿蝕槽液的銅、鐵、硅等金屬間化合物及其堿蝕產品組成。除灰的意圖就是要除凈這層不溶解在堿液的掛灰,以避免后道陽極氧化槽液的污染,使陽極氧化后取得外表潔凈的陽極氧化膜。 ??? 中和工藝,有的供應商選用硫酸法,有的供應商選用硝酸法,傳統的硝酸中和工藝選用10%—25%的硝酸溶液,在常溫下浸漬1—3min,光伏太陽能鋁合金型材因表面質量要求嚴,色彩有必要共同,而且后工序作廢量的一個重要原因——黑線。為了削減作廢,增加表面質量的安穩性,將硝酸濃度進步,可減輕后工序的壓力(此觀念現在存在爭議)。某公司中和工藝如下: ??? 硝酸:80g/L~100g/L;溫度:常溫;游離酸:180g/L~200g/L;時刻:2~5min;鋁離子:<20 g/L。 ??? 中和工序工藝辦理關鍵如下: ??? a、定時測定槽液硝酸濃度、游離酸操控在工藝要求范圍內。 ??? b、中和前一道水洗有必要干部,避免鋁材表面(特別是型腔內)殘留堿液,否則會污染中和槽液,也會使鋁材陽極氧化呈現質量問題。 ??? c、用定時器操控好中和操作時刻,太短,除灰不潔凈,太長,鋁材表面會“發白”,“發糊”和隨后陽極氧化膜呈現不透明現象。 ??? d、中和后要進行二次水洗,謹防硝酸過多帶入陽極氧化槽內。D、陽極氧化工藝 ??? 光伏太陽能鋁合金型材膜厚要求AA15級或AA20級,而且對氧化膜的耐熱裂性也有規則,故對槽液保護,工藝參數的要求與較嚴,詳細的槽液保護和工藝條件如下: ??? a、避免前道中和(也稱出光)槽液帶入氧化槽,由于假如將中和槽內的硝酸帶入氧化槽,就會形成氧化不成膜或僅成幾個微米薄膜的現象。 ??? b、對槽液應每班出產前進行分析,一般只分析游離硫酸和鋁離子含量。槽液在運用進程中,游離硫酸濃度會逐步下降,而鋁離子含量上升,當游離硫酸濃度降到規則濃度下限,鋁離子含量沒有升到上限時,只需計量增加硫酸。但當鋁離子含量超越規則上限時,應排放部分1/4~1/3槽液。然后再計量增加硫酸和去離子水。 ??? c、槽液液面上的漂浮物和油污應及時鏟除,掉落在槽液中的鋁件應及時撈起。 ??? E、硝酸陽極氧化工藝見表9 表9? 某公司硫酸直流陽極氧化工藝條件槽液工藝組成一般運用條件最佳運用條件20~25μm游離硫酸(g/L)150~220160~180150~160鋁離子(g/L)2~208~185~15溫度(℃)15~2218~2017~19電流密度(A/dm2)1.0~1.41.3~1.41.5~1.6時刻/min按膜厚斷定一般25~3055~65 ??? F、中溫封孔 ??? 光伏太陽能鋁合金型材因其氧化膜厚度最低AA15級,還應具有抗熱裂性,故挑選中溫封孔工藝。 ??? 某公司中溫封孔工藝如下: ??? 中溫封孔劑:5 g/L;溫度:40℃~60℃;PH值:5.8±0.2;時刻:1mm/1min,溫度越高,時刻越短,封孔質量越好。 ??? 選用上述工藝對型材封孔處理后,失重實驗在16~18mg/dm2之間,優于國家標準。 ??? J、熱水洗及烘干 ??? 中溫封孔結束后,經過二道水洗,進入去高溫離子水浸泡100min~15min,水洗85℃~95℃,PH值5~7,為后工序覆膜打下根底。高溫浸泡后瀝干水珠,然后烘干,烘干爐溫度不要超越40℃,若無烘干爐,將型材平放于平板車上一頭朝上,天然風干,待低的一頭型材邊上有水珠時,可用電熱風機吹干即可進入包裝工序。 ??? 7、包裝及質量檢測 ??? 進入包裝工序的器件,要逐支進行查看,凡不契合質量標準的有必要悉數挑出,不得包裝入庫,查看結束的型材先挑幾支進行覆膜實驗。薄膜覆在光伏太陽能型材上以不粘膠,不掉落為合格,實驗合格,方可轉入指覆膜階段,覆膜在型材上要求無氣泡、無縐、正中不偏。失重實驗,抗熱裂性實驗,有必要定時進行。凡遇粘膜現象,有必要全面關鍵查看封孔質量,噴砂質量,抗熱裂性。 ??? 8、定論 ??? 某公司從二○一○年五月份開端出產光伏太陽能鋁型材,從開端的歸納成品率35~40%,經過不斷探索,并按上述工藝出產,歸納成品率進步到84%~86%。 【參考文獻】 ??? ①《2010~2015年我國太陽能光伏發電工業出資分析及遠景預陳述》中投參謀新動力、職業首席研討員? 姜謙 ??? ②《我國再生鋁工業開展現狀及遠景展望》我國有色金屬工業協會再生金屬分會會長? 王恭敏 ??? ③、④《太陽能光伏電池用鋁合金型材》職業標準? 預審稿 ??? ⑤2006《工業鋁型材技能專集》P141、《新式Al-Ti-B-稀土(RE)晶粒細化劑》,作者:蔣建軍 ??? ⑥2006《鑄造技能》27-04,《進步Al-Mg-Si系合金強度的途徑分析》,作者:張建新、高愛華、曹新鑫. ??? ⑦朱祖芳,《鋁合金陽極氧化與表面處理技能》化學工業出版社,2010年第2版,P33。 ??? ⑧朱祖芳《鋁合金陽極氧化與表面處理技能》,化學工業出版社,2010年第2版,P42。除掉

鉛銦二元體系高效鈣鈦礦太陽能電池

2018-04-26 17:40:52

近年來,以CH3NH3PbX3,為代表的有機-無機雜化鈣鈦礦材料成本價廉,有非常合適的帶隙寬度,同時具有空穴和電子輸運能力,其制備的太陽能電池的光電轉換效率已達22%以上。但是,CH3NH3PbX3中鉛的毒性會破壞社會環境以及導致人類多種疾病。因此,無鉛(Lead-Free)或低鉛(Less-Lead)鈣鈦礦太陽能電池的研究,是研究者下一步要努力的方向?! ♂槍︹}鈦礦太陽電池中鉛的毒性問題,蘇州大學廖良生教授、王照奎副教授領導的團隊通過嘗試采用引入銦(In)部分替代鉛(Pb)的來制備鈣鈦礦太陽能電池,從鈣鈦礦薄膜制備、退火工藝、器件結構設計等方面進行了優化。結果發現,當用15%的銦(In)代替鉛(Pb)時,在降低鉛(Pb)使用量的同時,所制備的鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率可以從純鉛(Pb)體系的12.61%提高到鉛(Pb)銦(In)二元體系的17.55%。X線光電子能譜(XPS)表征表明,銦(In)和氯(Cl)元素存在于退火后的鈣鈦礦薄膜中。通過與上海應用物理研究所高興宇研究員、楊迎國博士合作,利用上海光源衍射線站GIXRD進一步表征發現,鉛(Pb)銦(In)二元體系鈣鈦礦太陽能電池薄膜具有多重有序的結晶取向和多重電荷傳輸通道,從而很好地解釋了摻銦鈣鈦礦型太陽能電池具備效率高(17.55%)和穩定性好的主要原因。此研究工作為開辟無鉛(Lead-Free)或低鉛(Less-Lead)鈣鈦礦太陽能電池研究奠定了一定的實驗基礎。