Le verre solaire, en tant que composant essentiel des modules photovoltaïques, affecte directement l'efficacité et la durée de vie des panneaux solaires grâce à son processus de fabrication. Ce verre spécial, avec sa transmission lumineuse élevée et ses excellentes propriétés physico-chimiques, est un élément clé pour convertir la lumière solaire en énergie électrique.
Préparation des matières premières : le verre ultra-clair est la base
La première étape de la fabrication verre solaire sélectionne des matières premières de haute qualité, dont l'essentiel réside dans la production de « verre ultra-clair ».
- Sélection des matières premières : Cela comprend principalement du sable de quartz, du carbonate de sodium et de la dolomite. Pour garantir la transmission lumineuse élevée du verre photovoltaïque, ces matières premières doivent subir un criblage rigoureux, notamment le sable de quartz, qui nécessite une pureté extrêmement élevée pour garantir une très faible teneur en fer dans le verre final (généralement inférieure à 0,015 %).
- Traitement fin : Les matières premières subissent des processus de pesée, de mélange et de broyage. En règle générale, les matières premières doivent être broyées en poudre extrêmement fine et soigneusement mélangées pour garantir une composition uniforme pendant la fusion.
Fusion et formage : qualité de forge à haute température
Après la préparation de la matière première, commence l’étape de fusion et de formage à haute température, étape cruciale déterminant la qualité du verre solaire .
- Fusion à haute température : Les matières premières mélangées sont introduites dans un four de fusion et fondues en un verre fondu homogène à des températures atteignant environ 1 500 ℃. Ce processus nécessite un contrôle strict de la température et du temps pour éliminer les bulles d'air et les impuretés du verre fondu.
- Processus de formage : Actuellement, il existe deux principaux procédés de formage de verre photovoltaïque sur le marché :
- Verre roulé ultra-clair : Principalement utilisé dans les modules de cellules solaires en silicium cristallin. Le verre fondu est extrudé et formé à l'aide de rouleaux, généralement avec des motifs en relief réguliers sur la surface pour réduire la réflexion de la lumière et augmenter la capture de la lumière. Ce processus produit du verre photovoltaïque avec une transmission lumineuse plus élevée et constitue la technologie dominante sur le marché.
- Verre float ultra-clair : Plus couramment utilisé dans les modules de cellules solaires à couches minces. Le verre fondu flotte à la surface de l'étain fondu, s'appuyant sur la tension superficielle pour former un ruban de verre lisse avec une finition de surface élevée.
- Verre roulé ultra-clair : Principalement utilisé dans les modules de cellules solaires en silicium cristallin. Le verre fondu est extrudé et formé à l'aide de rouleaux, généralement avec des motifs en relief réguliers sur la surface pour réduire la réflexion de la lumière et augmenter la capture de la lumière. Ce processus produit du verre photovoltaïque avec une transmission lumineuse plus élevée et constitue la technologie dominante sur le marché.
Post-traitement : amélioration supplémentaire des performances
Une fois le verre brut formé, il subit une série d'étapes de post-traitement pour obtenir les propriétés physiques et chimiques requises. verre solaire .
- Trempe (force accrue) : Pour assurer la résistance aux chocs de verre solaire lors de conditions météorologiques et d'installation extrêmes, le verre brut subit une trempe (trempe thermique ou semi-trempe). Cela confère au verre une résistance mécanique et une stabilité thermique plus élevées, le rendant moins sujet à la casse.
- Technologie de revêtement (réduit la réflexion) : Pour améliorer encore la transmission lumineuse du verre photovoltaïque et réduire la perte de lumière due à la réflexion sur la surface du verre, un revêtement est appliqué pour former un revêtement antireflet. Ce film mince peut augmenter la transmission lumineuse du verre jusqu'à plus de 91,5 %.
- Coupe et parage : Enfin, le traité verre solaire subit une découpe et un ébavurage de haute précision selon les dimensions requises des modules photovoltaïques, garantissant ainsi le respect des exigences d'encapsulation.
La fabrication de verre solaire est un processus d’ingénierie complexe, multidisciplinaire et très précis. De la sélection des matières premières à la fusion à haute température, puis aux processus précis de trempe et de revêtement, chaque étape vise à améliorer l'efficacité de la production d'électricité et la fiabilité à long terme des modules photovoltaïques. Avec la croissance continue de la demande mondiale en énergie renouvelable, le verre photovoltaïque, en tant que matériau clé, continuera d'innover dans sa technologie de fabrication, contribuant ainsi à la popularisation de l'énergie verte.
