태양광 패널용 유리 / Solar Glass
유리의 기원
유리는 기원전 3,000년에 이집트에서 우연히 발견되어 주로 용기로 사용되었으나, 1900년대 초 상업적으로 대량의 제조 설비에서 판유리가 생산된 이래로 계속적인 기술 발달과 함께 1950년 영국의 Pilkington社 에 의해 Float 공법이 발명되어 현재와 같은 표면이 매끄러운 유리의 개발 건축, 가구 등 다양한 용도로 사용되고 있으며.
최근에는 태양광의 기판으로서 그 위치를 확고히 하고 있습니다.
유리는 그 성분에 따라 규산염유리, 불산염유리, 인산염유리가 있으며, 그 중에 규산염유리의 하나인 소다석회유리(Soda Lime Glass)를 태양광 산업에 사용하고 있습니다.
유 리
원판제조.
혼합된 원료는 용융로에서 약 1,600℃로 용융되어 균질 하게 섞이면서 가스 기포가 제거되어 투명한 액체 형태의 용융 유리가 되고 실제 유리는 Roll-out과 Float 방식으로 만들어집니다.
Roll-out 방식은 용융 유리는 무늬가 있는 두 개의 롤러 사이를 통과하면서 유리의 위 아래 면에 무늬가 만들어지고 롤러 사이의 간격에 따라 유리의 두께가 결정됩니다. 서냉로를 통과한 뒤 일정한 크기로 절단되며, 현재 사용되는 결정질 태양광 모듈 기판유리나 태양열 집열기판 유리는 이 방식에 의해 생산됩니다.
Float 공법은 용융유리는 Tin(주석)이 녹아있는 탱크에 흘러져서 용융된 주석 위에서 매끄러운 표면이 만들어지고(물과 기름과 같은 비중의 차이로 인해), 유리의 흐름 속도와 양에 의해 두께가 결정됩니다.
일정한 두께가 만들어진 유리는 서냉로로 통과하면서 서서히 냉각된 뒤 절단 과정을 거쳐 일정한 사이즈로 생산됩니다. 현재 생산되는 대부분의 건축용 유리와 박막형 BIPV용 Float 유리는 이 공법으로 만들고 있습니다.
태양광 유리의 종류
Solar Glass
저철분 Float Glass
유리의 철분 함유량을 150ppm 이하로 관리되는 특수 유리로서 철분의 함유량이 낮아 태양광 투과율이 높아지는 광학적 특성의 변화 외에는 유리의 제조방식이나 성질은 기존 건축용 Float 유리와 같습니다.
저철분 AG(anti-glare) Glass
저철분 Float Glass 에 화학에칭 공법으로 제작하며 Haze 가 약 87% 까지 생산 가능합니다.
BIPV 시스템 에 사용하는 태양광 유리는 디자인 적인 요소 때문에 패널 이 보이지 않게 하기 위하여
AG Glass를 사용하고 있으며 Gloss, Haze 를 조절하여 생산 가능합니다.
저철분 무늬유리
Roll-out 공법으로 제조되며 철분 함량을 최소화시켜 태양광의 투과율 및 집광율을 최대화하고 반사율을 최소화하기 위한 기능으로 태양광 모듈 기판이나 평판형 태양열 집열판으로 사용됩니다.
사용되는 유리의 두께는 주로 3.2m m(일부 4mm)가 사용되며, 철분 함량 150ppm 이하의 유리를 강화 처리해 일반 유리보다 3배 이상의 기계적 강도를 높인 안전유리를 사용합니다.
생산된 유리는 외부의 충격에 견딜 수 있도록 기계적 강도를 일반 유리의 3배 이상 증가시켜야 하는데, 이를 위해 아래의 방식으로 강화를 하게 됩니다.
열 강화는 필요한 사이즈로 절단되고 면취된 유리는 Furnace에서 약 600℃에서 650℃ 사이로 예열된 후 찬 공기로 약 60℃까지 급격히 냉각시켜서 만듭니다.
이 과정을 거친 유리는 충격 강도가 약 3배 정도 강해지고 내열성도 향상되며 파괴가 되면 아주 작은 조각으로 깨어집니다.
열 강화를 통해 강화된 유리는 강화 공정 이후에는 유리의 절단 및 가공이 불가능합니다.
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