第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
太陽(yáng)電池用玻璃就是應(yīng)用在太陽(yáng)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(guò)生產(chǎn)控制盡可能減少鐵在玻璃中的含量。目前，太陽(yáng)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(lái)高的太陽(yáng)光透過(guò)率。就國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的3.2mm和4mm玻璃而言，太陽(yáng)光透射比一般達(dá)到90%~92%。目前各企業(yè)測(cè)定太陽(yáng)光透射比的波段也各不相同：一部分企業(yè)測(cè)可見光波段；一部分企業(yè)測(cè)350nm~1100nm、350nm~1200nm；少數(shù)企業(yè)測(cè)整個(gè)太陽(yáng)能可見光和近紅外光譜350nm~2500nm。
目前，生產(chǎn)太陽(yáng)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(yáng)能光伏電池不可或缺的重要組成部件。
世界上德國(guó)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(yáng)能電池配套的主要材料的國(guó)家之一。當(dāng)初德國(guó)科技人員將這種玻璃板狀的太陽(yáng)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(yáng)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(dá)國(guó)家及亞洲日本等國(guó)采用，并加快了用于太陽(yáng)能的低鐵（超白）、超薄太陽(yáng)能玻璃的研制開發(fā)與應(yīng)用的步伐。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，用于太陽(yáng)能的玻璃，國(guó)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(yáng)能玻璃；
（3）低鐵太陽(yáng)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(diǎn)或流程
要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的太陽(yáng)能玻璃，提高玻璃的陽(yáng)光透過(guò)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(guò)率，生產(chǎn)低鐵（超白）太陽(yáng)能玻璃最早由美國(guó)的福特公司玻璃廠研制成功。該公司生產(chǎn)低鐵（超白）太陽(yáng)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(lái)降低鐵的含量；
三、減少或除去外界摻入的鐵，因這些外來(lái)鐵是通過(guò)稱量和混合過(guò)程而進(jìn)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(yáng)能玻璃時(shí)，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(guó)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(wàn)平方米高透過(guò)率的低鐵浮法玻璃，用于Pasto（巴斯脫）的10兆瓦太陽(yáng)能電站，獲得高效率的成功。該公司所生產(chǎn)的9萬(wàn)平方米低鐵太陽(yáng)能浮法玻璃，厚度約為3mm左右，光透過(guò)率為89.3％，用這種低鐵浮法玻璃制造的鍍銀太陽(yáng)能反射鏡的太陽(yáng)光反射率達(dá)89.6％以上。
透明的平板玻璃，作為一種基板材料，無(wú)論用于太陽(yáng)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(diǎn)：
一、透明玻璃的表面經(jīng)加工處理后，對(duì)太陽(yáng)光具有高的透過(guò)率或低反射率；
二、玻璃中通過(guò)摻入特定的著色劑后，對(duì)太陽(yáng)光譜的不同波長(zhǎng)可進(jìn)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(diǎn)，它可在高溫下全天候服役而安然無(wú)恙；
四、玻璃它易于拉制成適用于太陽(yáng)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(guò)鋼化等處理來(lái)增加其功能，達(dá)到增強(qiáng)效果，消除和防范脆而易碎的弊??；
1、原料的備制
在原料的制備中，含鐵氧化物的多少，對(duì)太陽(yáng)能玻璃質(zhì)量的優(yōu)劣將產(chǎn)生直接的影響。因?yàn)殍F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(duì)玻璃熔制時(shí)的熱輻射具有較強(qiáng)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(duì)流困難，增加了熔制和澄清難度。因此，太陽(yáng)能玻璃生產(chǎn)對(duì)原料中鐵氧化物含量特別嚴(yán)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(jìn)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(yán)格控制原料的水分、粒度級(jí)配和超細(xì)粉，盡量避免硅質(zhì)原料成分的波動(dòng)；
（2）粉庫(kù)料倉(cāng)及工藝溜管均內(nèi)襯工程塑料板；提升機(jī)外殼體材料選用熱浸式鍍鋅板，傳動(dòng)裝置采用皮帶傳動(dòng)，料斗材料選用聚乙烯，盡量減少在物料的輸送過(guò)程中鐵雜質(zhì)的帶入對(duì)玻璃質(zhì)量的影響；
（3）為了保證除鐵效果，在配合料輸送過(guò)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(zhǎng)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(yáng)能組件的太陽(yáng)能玻璃必須具備下列5種特性：
（1）陽(yáng)光透過(guò)率高、吸收率和反射率低；
（2）對(duì)風(fēng)壓、積雪、冰雹、投擲石子等外力和熱應(yīng)力有較高的機(jī)械強(qiáng)度；
（3）對(duì)雨水和環(huán)境中的有害氣體具有一定的耐腐蝕性能；
（4）長(zhǎng)期暴露在大氣和陽(yáng)光下，性能無(wú)嚴(yán)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(guò)一定的處理才能達(dá)到作為太陽(yáng)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(yáng)能玻璃，所以低鐵（超白）壓延玻璃是太陽(yáng)能裝置首選的蓋板材料。因此，低鐵壓延法是生產(chǎn)太陽(yáng)能玻璃比較理想的工藝。
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
玻璃制造商們對(duì)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(qiáng)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(duì)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(guò)鋼化處理的≤3mm厚的浮法玻璃作太陽(yáng)能集熱器透過(guò)體的蓋板。日本太陽(yáng)能集熱器制造商已全部使用光透過(guò)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(guó)流傳推廣應(yīng)用。
3、薄玻璃鋼化處理后增強(qiáng)其強(qiáng)度及使用壽命
目前，玻璃制造商已熟練地對(duì)2-3mm薄玻璃進(jìn)行物理或化學(xué)鋼化處理，鋼化處理后，不僅光透過(guò)率仍保持較高值，而且使玻璃的強(qiáng)度提高為普通平板玻璃的3-4倍。薄玻璃經(jīng)過(guò)鋼化處理后，在太陽(yáng)能利用中以薄代厚并達(dá)到相對(duì)降低玻璃鐵含量，提高光透過(guò)率及減輕太陽(yáng)能集熱器的自重及成本，不僅切實(shí)可而且效果明顯。
減少玻璃表面的光反射率，增加光透過(guò)率。為了減少玻璃表面光反射率，玻璃制造商們通過(guò)物化處理方法，對(duì)玻璃表面進(jìn)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(shí)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(yáng)能集熱器蓋板用，既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)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(guò)率由原來(lái)80％提高到85％，折射率較高的白質(zhì)玻璃（含鐵量較低），光透過(guò)率可從原來(lái)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(cè)試表明十分良好。
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