光伏發(fā)電作為清潔能源的代表之一，為人類的綠色生活提供了無盡的想象——每天隨著太陽的升起，太陽能轉(zhuǎn)換的電流可以直接驅(qū)動洗衣機(jī)、冰箱、收音機(jī)、電腦等工作；太陽能燒開的熱水源源不斷供應(yīng)浴室和廚房；如果下雨，人們可以使用儲能器中儲存的太陽能。
這一切都在德國弗萊堡實(shí)現(xiàn)。弗萊堡是德國日照最充足的城市，年平均日照時(shí)間超過1800小時(shí)，年平均太陽輻射量為1115千瓦平方米。獨(dú)特的優(yōu)勢在這里的每個角落都有光伏發(fā)電的應(yīng)用。
在這里，每棟房子都是集熱器。通過建筑設(shè)計(jì)，將高效隔熱材料、透光材料、儲能材料等有機(jī)結(jié)合在一起，使房屋盡可能吸收和保存太陽能供人們使用。
這里不再依賴集中、高能耗、高污染的傳統(tǒng)化石能源，取而代之的是分布式光伏電站與茂盛的植被融為一體。
硅片，光伏發(fā)電的關(guān)鍵。
太陽能電池是利用太陽能電池吸收0.4μm~1.1μm波長(針對硅晶)的太陽光，將光能直接轉(zhuǎn)化為電能輸出的一種發(fā)電方式。太陽能電池通常由高能轉(zhuǎn)換效率的硅材料制成。
光伏硅晶片。
硅材料性能好，但硬度可達(dá)摩氏7度，高于鋼(5.5~6度)，難以加工成為硅片生產(chǎn)的重要標(biāo)簽。
太陽能電池的制造工藝。
上面的圖表顯示了從硅顆粒原料硅錠到硅晶片，然后組裝成太陽能電池板的整個過程。硅晶片的關(guān)鍵部分是通過切割、切割、磨削和切割幾個工藝環(huán)節(jié)獲得的，其中切割工藝要求最高。
現(xiàn)在硅片一般采用線切法。其山石，可攻玉。用于線切割的金剛線附著硬度較高的金剛砂。切割機(jī)的馬達(dá)通過聯(lián)軸器驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，切割輥上布置了數(shù)千根金剛線，兩端與兩組配置相同的主軸連接。主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)2000-3000轉(zhuǎn)/分鐘，每分鐘正反轉(zhuǎn)一次，金剛線就像鋸子快速來回移動切割硬硅棒。
單晶硅切片機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)。
將比鋼更硬的硅棒同時(shí)切割成千片厚度約為0.2mm的硅片，切片機(jī)主軸在高速、頻繁的正反運(yùn)轉(zhuǎn)過程中伴隨著巨大的徑向負(fù)荷。在這種情況下，為了保證硅片厚度均勻、表面質(zhì)量，必須使主軸穩(wěn)定、可靠地精密運(yùn)轉(zhuǎn)。
硅片機(jī)主軸結(jié)構(gòu)。
精密軸承，硅切片機(jī)的硬核
常見的硅切片機(jī)主軸軸承配置有兩種方案。一種是采用精密角接觸球軸承，即四列較大尺寸的精密角接觸球軸承作為固定端，兩列較小尺寸的精密角接觸球軸承作為浮動端。由于球軸承轉(zhuǎn)速性能優(yōu)異，在脂肪潤滑的配合下可以達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速。
另一種是單列圓錐滾子軸承，配有兩個背對背。圓錐滾子軸承可以實(shí)現(xiàn)純滾動，避免過度滑動和摩擦產(chǎn)生熱量。有了鐵姆肯公司優(yōu)秀的油潤滑和密封方案，一個主軸只需要兩個軸承就可以滿足高承載和高轉(zhuǎn)速的要求。
隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)能源的使用逐漸受到限制，新能源的開發(fā)和利用也越來越迫切。軸承作為基礎(chǔ)的關(guān)鍵部件，不僅在傳統(tǒng)行業(yè)中起著堅(jiān)實(shí)的作用，而且在光伏發(fā)電等新興行業(yè)也有所幫助。
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