CN101066835A - 太阳能超白压延玻璃组分 - Google Patents

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Abstract

本发明属于超白压延玻璃生产技术。提出的太阳能超白压延玻璃组分是以普通平板超白玻璃成分为基础；玻璃组分中添加有稀土元素氧化物氧化镧(La2O3)和氧化铒(Er2O3)。本发明提出的太阳能超白压延玻璃组分，可最大范围、最大限度的吸收太阳能的辐射热量，大大提高太阳能电池的光电转换效率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降，这样可以更加有效地延长盖板玻璃的使用寿命，在各种环境下的耐碱能力、抗发霉能力和抗老化性能均比普通平板超白玻璃增强，使得太阳能电池组件盖板玻璃更有利于以自身的强度保护下面的硅晶板不受外界的损坏而经久耐用。

Description

太阳能超白压延玻璃组分
技术领域
本发明属于超白压延玻璃生产技术，主要涉及一种太阳能超白压延玻璃组分，用该成分生产出的玻璃比一般平板超白玻璃具有更高太阳光透射比和可见光透射比，更低的紫外线透射比。尤其适用于太阳能光伏电池组件材料之一的太阳能电池盖板玻璃。
背景技术
太阳能超白压延玻璃，尤其是太阳能电池封装盖板玻璃，在太阳能电池板的制造中是一种重要的原材料，目前生产这种玻璃的国外公司主要有日本的旭硝子、法国的圣戈班、英国的皮尔金顿等几家公司；国内有圣戈班的子公司——南京圣韩玻璃公司和河南裕华两家生产。近几年国内太阳能电池业发展迅猛，太阳能盖板玻璃市场潜力很大，开发新的太阳能电池封装盖板玻璃成分更有利于促进我国光电技术和太阳热能的广泛应用。
我国在2000年以前所用的太阳能封装玻璃全部为普通平板超白玻璃。普通平板超白玻璃(厚度为3.2mm)可见光透射比＜90％，对太阳光接受率低；紫外线透射比＞86％，易脆易碎，严重影响了太阳能电池光电转换效率和使用寿命。
发明内容
本发明提出一种太阳能超白压延玻璃组分的目的就在于提高玻璃太阳光透射比和可见光透射比，降低紫外线透射比，并提高玻璃的使用寿命。
本发明提出的太阳能超白压延玻璃组分为：以普通平板超白玻璃成分为基础，添加稀土元素的氧化物氧化镧La2O3、氧化铒Er2O3用以改善玻璃的光学性能指标，提高太阳能光电转换效率并延长玻璃使用寿命，同时还可添加氧化铈CeO2。
按上述组份取各原料混合均匀后，投入到玻璃熔窑中进行熔化，再经压延成型、退火等工序，制成太阳能超白压延玻璃。
以此组分熔制的玻璃(厚度为3.2mm)在太阳能电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)，太阳光直接透射比达91％以上，太阳能总透射比≥91.50％以上，太阳光直接反射比和太阳光直接吸收比低于9％，紫外线透射比≤83％。可见光透射比达91％以上。
以此组分熔制的玻璃(厚度为3.2mm)可最大范围、最大限度的吸收太阳能的辐射热量，大大提高太阳能电池的光电转换效率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降，这样可以更加有效地延长盖板玻璃的使用寿命，在各种环境下的耐碱能力、抗发霉能力和抗老化性能均比普通平板超白玻璃增强，使得太阳能电池组件盖板玻璃更有利于以自身的强度保护下面的硅晶板不受外界的损坏而经久耐用。
本发明所述普通平板超白玻璃的基本成分的重量比为：
SiO2 68～80％，Na2O   10～18％，CaO   7～17％
MgO   0.2～6％，Al2O3 0.1～5％，K2O  0～5％。
在普通平板超白玻璃成分中加入一定量的稀土元素的氧化物可改善玻璃的太阳光透射比和可见光透射比，紫外线透射比明显低于普通平板超白玻璃；在保持太阳光直接透射比高的前提下，紫外线透射比降低可以延长硅片的使用寿命，减缓老化。
本发明所述的稀土元素氧化物的组份为氧化镧La2O3、氧化铒Er2O3，还可有氧化铈CeO2，以上三种氧化物的总加入量为玻璃总重量的0.1～1.0％。其中，氧化镧(La2O3)的加入量为0.09～0.9％，氧化铒(Er2O3)的加入量为0.01～0.05％，氧化铈(CeO2)的加入量为0～0.05％。
加入本发明所述稀土元素的组份后熔制的玻璃样片，用Cary500型分光光度计在380～1800nm波长区域测得太阳能总透射比和可见光透射比均达到91％或更高，在280～380nm波长区域测得紫外线透射比比普通平板超白玻璃低3％，说明以本发明组分熔制的玻璃完全适合太阳能光伏电池用盖板玻璃。铈、镧、铒均以氧化物形式出现。
氧化铈(CeO2)在1100℃左右的温度下会分解释放出气态的氧，氧不仅能使玻璃液澄清，同时也能把二价铁氧化成三价铁，使玻璃的可见光透射比增加，紫外透射比降低，增加玻璃的白度。但CeO2含量太高时，又使玻璃显色。本发明中CeO2的适合用量为0～0.05％。
氧化镧(La2O3)能增加玻璃网状结构特性，可以增加玻璃的杨氏模量，提高玻璃的化学稳定性，有效地防止水和酸对玻璃表面的侵蚀，延长盖板玻璃的使用寿命。本发明中La2O3的适合用量为0.09～0.9％。
氧化铒(Er2O3)的少量加入能增强玻璃对紫外光线的反射，而使紫外透射比降低，但量大显色。本发明中Er2O3的适合用量为0.01～0.05％。
具体实施方式
 成分(以重量百分比表示)   实施例1   实施例2   实施例3
  SiO2Al2O3CaOMgONa2OK2OCeO2La2O3Er2O3   72.20.639.733.613.820.0200.90.05   72.20.639.733.613.820.020.0020.090.035   72.20.639.733.613.820.020.050.60.01
对玻璃进行磨、抛为3.2mm样品后，经Cary500型分光光度计测试结果如下：
可见光透射比    91.5％       91.52％         90.97％
太阳能透射比    91.6％       91.57％         91.49％
紫外线透射比    77.67％      78.46％         80.42％

Claims (6)

1、一种太阳能超白压延玻璃组分，其以普通平板超白玻璃成分为基础；其特征是：玻璃组分中添加有稀土元素氧化物氧化镧(La2O3)和氧化铒(Er2O3)。
2、根据权利要求1所述的太阳能超白压延玻璃组分，其特征是：组分中还添加有氧化铈(CeO2)。
3、根据权利要求1或2所述的太阳能超白压延玻璃组分，其特征是：氧化镧、氧化铒和氧化铈的加入量为玻璃总重量的0.1～1.0％。
4、根据权利要求1或3所述的太阳能超白压延玻璃组分，其特征是：氧化镧(La2O3)的加入量为玻璃总重量的0.09～0.9％。
5、根据权利要求1或3所述的太阳能超白压延玻璃组分，其特征是：氧化铒(Er2O3)的加入量为玻璃总重量的0.01～0.05％。
6、根据权利要求2所述的太阳能超白压延玻璃组分，其特征是：氧化铈(CeO2)的加入量为玻璃总重量的0～0.05％。
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