第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
太陽電池用玻璃就是應(yīng)用在太陽電池組件上的高透光率蓋板玻璃?，F(xiàn)今應(yīng)用最廣的高透光率玻璃是低鐵含量的玻璃，也就是我們俗稱的“超白”玻璃。鐵在普通玻璃中屬于雜質(zhì)（吸熱玻璃除外）。鐵雜質(zhì)的存在一方面使玻璃著色，另一方面增大玻璃的吸熱率，也就降低了玻璃的透光率。
鐵是由原料本身、耐火材料或金屬材質(zhì)的生產(chǎn)設(shè)備等引入的，不可能完全避免。人們只能通過生產(chǎn)控制盡可能減少鐵在玻璃中的含量。目前，太陽能玻璃的鐵含量在0.015%~0.02%之間，而普通浮法玻璃的鐵含量一般在0.7%以上。
低的雜質(zhì)鐵含量帶來高的太陽光透過率。就國內(nèi)應(yīng)用最多的3.2mm和4mm玻璃而言，太陽光透射比一般達到90%~92%。目前各企業(yè)測定太陽光透射比的波段也各不相同：一部分企業(yè)測可見光波段；一部分企業(yè)測350nm~1100nm、350nm~1200nm；少數(shù)企業(yè)測整個太陽能可見光和近紅外光譜350nm~2500nm。
目前，生產(chǎn)太陽能電池封裝玻璃的工藝技術(shù)主要為壓延法，它是采用特制的壓花輥，在超白玻璃表面壓制特制的金字塔形花紋而制成的。它是太陽能光伏電池不可或缺的重要組成部件。
世界上德國屬于最早采用透明低鐵平板玻璃作基板研制應(yīng)用于太陽能電池配套的主要材料的國家之一。當(dāng)初德國科技人員將這種玻璃板狀的太陽能電池作為窗玻璃安裝在建筑物上，它可將攝取的電能直接供住戶使用，多余的電能還可輸入電網(wǎng)，這種最初的太陽能電池用玻璃的開發(fā)利用，很快就被一些歐、美等工業(yè)發(fā)達國家及亞洲日本等國采用，并加快了用于太陽能的低鐵（超白）、超薄太陽能玻璃的研制開發(fā)與應(yīng)用的步伐。據(jù)有關(guān)資料報道，用于太陽能的玻璃，國際玻璃制造商們一般研制生產(chǎn)以下主要三種類型：
（1）從厚度范圍的開發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用；
（2）表面鍍膜的太陽能玻璃；
（3）低鐵太陽能玻璃的開發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程
要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的太陽能玻璃，提高玻璃的陽光透過率，就必須減少浮法玻璃的鐵含量；減少玻璃中鐵含量，提高玻璃的透過率，生產(chǎn)低鐵（超白）太陽能玻璃最早由美國的福特公司玻璃廠研制成功。該公司生產(chǎn)低鐵（超白）太陽能玻璃的工藝措施是：
一、在配合料中完全去除（確保玻璃顏色一致的）紅粉（即氧化鐵）；
二、選擇含鐵量低的硅質(zhì)原料從源頭上來降低鐵的含量；
三、減少或除去外界摻入的鐵，因這些外來鐵是通過稱量和混合過程而進入窯爐的。
四、在配合料中盡量少用還原劑，而利用氧化劑；因此，為了制取低鐵的太陽能玻璃時，在配合料中去煤粉（還原劑），稍增加一些芒硝用量，并相應(yīng)降低純堿用量。
美國福特公司玻璃廠采取上述工藝措施利用浮法玻璃熔窯拉制生產(chǎn)了9萬平方米高透過率的低鐵浮法玻璃，用于Pasto（巴斯脫）的10兆瓦太陽能電站，獲得高效率的成功。該公司所生產(chǎn)的9萬平方米低鐵太陽能浮法玻璃，厚度約為3mm左右，光透過率為89.3％，用這種低鐵浮法玻璃制造的鍍銀太陽能反射鏡的太陽光反射率達89.6％以上。
透明的平板玻璃，作為一種基板材料，無論用于太陽能的熱轉(zhuǎn)化裝置，還是電能的轉(zhuǎn)換裝置，它都具有同樣諸多優(yōu)點：
一、透明玻璃的表面經(jīng)加工處理后，對太陽光具有高的透過率或低反射率；
二、玻璃中通過摻入特定的著色劑后，對太陽光譜的不同波長可進行選擇性吸收；
三、玻璃具有耐上百度的高溫而不變形的特點，它可在高溫下全天候服役而安然無恙；
四、玻璃它易于拉制成適用于太陽能利用所需的超薄、極超薄、普通薄玻璃等各種不同厚度的透明板材、管材；
五、玻璃的表面光滑平整，便于清洗鍍膜加工，它具有抗大氣風(fēng)化和潮濕的腐蝕，耐候性優(yōu)良；普通玻璃雖脆而易碎，但可以通過鋼化等處理來增加其功能，達到增強效果，消除和防范脆而易碎的弊?。?/p>
1、原料的備制
在原料的制備中，含鐵氧化物的多少，對太陽能玻璃質(zhì)量的優(yōu)劣將產(chǎn)生直接的影響。因為鐵氧化物不僅使玻璃著色，影響玻璃的透光率；而且由于鐵的氧化物對玻璃熔制時的熱輻射具有較強的吸收作用，輻射熱大部分被表層玻璃液吸收，使玻璃液上層和下層產(chǎn)生明顯的溫度梯度，導(dǎo)致熔窯內(nèi)玻璃液的對流困難，增加了熔制和澄清難度。因此，太陽能玻璃生產(chǎn)對原料中鐵氧化物含量特別嚴格，一般要求原料中Fe2O3，含量≤0.015％。為了降低和減少玻璃原料中Fe2O3含量，加快熔制和澄清速度，可以采取以下措施：
（1）各種原料采用為合格粉料進廠。特別是硅質(zhì)原料，應(yīng)選擇原礦品位高，F(xiàn)e2O3含量低于廠家生產(chǎn)產(chǎn)品，嚴格控制原料的水分、粒度級配和超細粉，盡量避免硅質(zhì)原料成分的波動；
（2）粉庫料倉及工藝溜管均內(nèi)襯工程塑料板；提升機外殼體材料選用熱浸式鍍鋅板，傳動裝置采用皮帶傳動，料斗材料選用聚乙烯，盡量減少在物料的輸送過程中鐵雜質(zhì)的帶入對玻璃質(zhì)量的影響；
（3）為了保證除鐵效果，在配合料輸送過程中，多設(shè)幾組電磁除鐵器；
（4）在原料中，加入一定量的硝酸納、氫氧化鋁取代芒硝和長石，不僅有利于溶化，而且可以加快澄清速度，保證玻璃液質(zhì)量。
2、生產(chǎn)工藝的選擇
作為太陽能組件的太陽能玻璃必須具備下列5種特性：
（1）陽光透過率高、吸收率和反射率低；
（2）對風(fēng)壓、積雪、冰雹、投擲石子等外力和熱應(yīng)力有較高的機械強度；
（3）對雨水和環(huán)境中的有害氣體具有一定的耐腐蝕性能；
（4）長期暴露在大氣和陽光下，性能無嚴重惡化；
（5）熱膨脹系數(shù)必須與結(jié)構(gòu)材料相匹配，即膨脹系數(shù)小。
目前，能夠滿足上述條件，只有低鐵超白浮法玻璃和低鐵超白壓延玻璃。但由于超白浮法玻璃原片反射率較高，表面必須經(jīng)過一定的處理才能達到作為太陽能玻璃的要求，而低鐵壓延（超白）玻璃經(jīng)鋼化處理后，可直接作為太陽能玻璃，所以低鐵（超白）壓延玻璃是太陽能裝置首選的蓋板材料。因此，低鐵壓延法是生產(chǎn)太陽能玻璃比較理想的工藝。
第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析
玻璃制造商們對降低玻璃中的鐵含量、研制新的防反射涂層或減反射表面材料，及如何增加玻璃強度和使用壽命這三大方面的課題十分重視。據(jù)介紹，這三大方面的措施大致如下：
1、以薄代厚，相對降低玻璃鐵含量，提高透光率
2、玻璃商們已普遍選用經(jīng)過鋼化處理的≤3mm厚的浮法玻璃作太陽能集熱器透過體的蓋板。日本太陽能集熱器制造商已全部使用光透過率87％以上的3mm厚浮法鋼化玻璃，收到了良好的效果，并在世界各國流傳推廣應(yīng)用。
3、薄玻璃鋼化處理后增強其強度及使用壽命
目前，玻璃制造商已熟練地對2-3mm薄玻璃進行物理或化學(xué)鋼化處理，鋼化處理后，不僅光透過率仍保持較高值，而且使玻璃的強度提高為普通平板玻璃的3-4倍。薄玻璃經(jīng)過鋼化處理后，在太陽能利用中以薄代厚并達到相對降低玻璃鐵含量，提高光透過率及減輕太陽能集熱器的自重及成本，不僅切實可而且效果明顯。
減少玻璃表面的光反射率，增加光透過率。為了減少玻璃表面光反射率，玻璃制造商們通過物化處理方法，對玻璃表面進行一些減反射工藝處理，可制成“減反射玻璃”，其措施主要是在玻璃表面涂布一層薄膜層，可行之有效地減少玻璃的反射率。此薄膜層又稱之為減反射涂層。這種在玻璃表面制備的減反射層，可采用真空沉積法、浸蝕法和高溫?zé)Y(jié)法等工藝得以實現(xiàn)。據(jù)悉，玻璃制造商們選用浸蝕法工藝為多。該工藝是指浸涂硅酸鈉與化學(xué)處理相結(jié)合制備減反射玻璃，作太陽能集熱器蓋板用，既經(jīng)濟又簡便。
該工藝方法可使玻璃透光率比原先提高4％～5％；如3mm光透過率由原來80％提高到85％，折射率較高的白質(zhì)玻璃（含鐵量較低），光透過率可從原來86％提高到91％。該涂層與玻璃能夠牢固地結(jié)合，其耐磨性經(jīng)測試表明十分良好。
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