CN104220391B - 具有高能量透过率的玻璃板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超白玻璃板，即具有高能量透过率的玻璃板，其可尤其用在太阳能和建筑领域中。更具体地，本发明涉及具有如下组成的玻璃板，所述组成包含以玻璃总重量的百分数表示含量的以下成分：SiO₂60‑78％；Al₂O₃0‑10％；B₂O₃0‑5％；CaO 0‑15％；MgO 0‑10％；Na₂O5‑20％；K₂O 0‑10％；BaO 0‑5％；总铁(以Fe₂O₃的形式表示)0.002‑0.03％，该组成包含相对于玻璃总重量为0.001‑0.15％重量的铜含量，该铜含量以Cu的形式以相对于玻璃总重量的重量百分数表示。

Description

具有高能量透过率的玻璃板

技术领域

1.发明领域

本发明的领域是具有高能量透过率的玻璃的领域，所述玻璃尤其可用于光伏模块或太阳能镜。本发明还涉及可用在建筑领域中的具有高光透过率的玻璃。

背景技术

2.现有技术解决方案

在其中玻璃被用作太阳能镜的基材或覆盖光伏电池的太阳能领域中，当然极其有利的是：应当被太阳辐射透过的所用玻璃具有非常高的可见光和/或能量透过率。这是因为，这种透过率即使非常小的增加也会显著改善太阳能电池的效率。特别是，高度期望获得能量透过率大于89％，优选大于90％，甚至大于91％。

为了量化在包括可见光和太阳红外线(或近红外)以及部分紫外线的范围内的玻璃透过率，定义了能量透过率(TE)，其依据标准ISO9050在300-2500nm波长测量得到。在本说明书以及权利要求书中，能量透过率依据该标准测量并且针对3.85mm的厚度提供。

为了量化在可见光范围内的玻璃透过率，定义了光透过率(TL)，其在380-780nm波长之间依据标准ISO9050计算，并且考虑了如由标准ISO/CIE 10527定义的C.I.E.1931参比(référence)色度观测者，采用如由标准ISO/CIE 10526定义的照明体D65(TLD)进行测量。

为了量化在可见光中的玻璃颜色，定义了主波长(DWL)。其基于C.I.E的文献：“Colorimétrie,Recommandations Officielles de la C.I.E”(1970年5月)，其使得能够确定在三色图C.I.E 1931上的颜色的位置。照明体C，2°被用于确定颜色。在本说明书和权利要求书中，主波长针对5mm的厚度以纳米(nm)表示并且基于内部比光谱透射(transmission spécifique interne spectrale)计算，其仅由玻璃的吸收控制并且可由Beer-Lambert定律表示。

在本说明书和权利要求书中，主波长针对5mm的厚度表示并且基于内部比光谱透射计算。

在本说明书和权利要求书中，光透过率依据此标准测量并且在2°的立体观测角度下针对4mm的厚度提供。

为了获得大于89％、甚至大于90％的TL和/或TE值，由现有技术已知的是降低玻璃中的总铁含量(依据本领域中的标准实践表述为Fe₂O₃)。所谓“白(clairs)”或“超白(extra-clairs)”的硅钠钙玻璃仍含有铁，因为其作为杂质存在于所用的大部分原材料(砂、石灰石、白云石…)中。铁以三价铁离子Fe³⁺和亚铁离子Fe²⁺的形式存在于玻璃结构中。三价铁离子Fe³⁺的存在赋予了玻璃以短波长可见光的轻微吸收和在近紫外的更强吸收(以380nm为中心的吸收带)，而亚铁离子Fe²⁺(有时表述为氧化物FeO)的存在导致在近红外的强吸收(以1050nm为中心的吸收带)。三价铁离子Fe³⁺使玻璃具有轻微黄色着色，而亚铁离子Fe²⁺提供明显的蓝-绿着色。因此，总铁含量(以其两种形式)的增加加重了在可见光区域和红外区域的吸收，这损害了光和能量透过率。而且，高浓度亚铁离子Fe²⁺导致能量和光的透过率降低。为了进一步提高玻璃的能量和光的透过率，还已知的是氧化玻璃中存在的铁，即减少玻璃中的亚铁离子含量以利于吸收较少的三价铁离子含量。玻璃的氧化程度由其氧化还原作用提供，被定义为Fe²⁺原子重量相对于玻璃中存在的铁原子总重量的比率，Fe²⁺/总Fe。

为了降低玻璃的氧化还原，已提出了多种解决方案。

例如由US 7482294已知的是向玻璃中添加氧化铈(CeO₂)。然而氧化铈非常昂贵，可引起玻璃不希望的着色，这尤其是所谓“曝晒(solarisation)”现象的根源，在该现象中，由于暴露于尤其存在于太阳辐射中的紫外线，玻璃的能量透过率随时间而非常强烈地下降。

还已知向玻璃中添加锑氧化物，其能够氧化玻璃中所含的铁。但已知的是，锑与通过浮法的玻璃成形方法不相容。而且，其成本以及玻璃良好氧化所需的用量使得其针对太阳能应用来说的使用极其昂贵。

因而到目前为止没有一种可接受的解决方案用于降低“超白”玻璃(低铁含量)的氧化还原作用以提高其能量透过率和光透过率。因而确实需要下述这样的技术解决方案，所述解决方案用于提高能量透过率(具有高附加值的产品)或者降低氧化还原作用并且因而降低铁的影响，同时保持高能量透过率并且因而降低制造这种玻璃的成本，尤其是通过使用不太纯且不太贵的原材料来实现。

另一方面，“超白”玻璃也被用在建筑领域中。它因而例如作为基材用于适合于内部(或外部)设计以及布置的装饰性玻璃或者用于具有涂层的玻璃，所述涂层例如是具有低辐射率(émissivité)、自清洁、防冷凝或抗反射的涂层。因而则不需要具有非常高的能量透过率，但当然极其有利的是，在建筑领域中使用的玻璃是极其好的并且还具有轻微的蓝色调着色，以改善玻璃的美学外观。透明效果由高光透过率体现。为了获得蓝色调颜色，由现有技术已知的是提高玻璃的氧化还原作用，即提高亚铁离子Fe²⁺的含量。但是，提高该氧化还原作用会令人遗憾地导致玻璃的能量透过率和光透过率下降。

蓝色调着色也可通过添加着色剂到玻璃中来获得，例如钴、钕氧化物和铜，从而使得能够获得这种蓝色调着色，但它们在玻璃中的引入的直接后果是玻璃的能量透过率下降。这例如在申请EP1477 464A1中被揭示。在这种情况下，蓝色调着色的获得会受到锡面的琥珀色着色的弱化。因而需要添加着色物质并且显著减少SO₃以限制锡面的影响。其第二个后果是提高氧化还原作用。尽管这有利于所希望的蓝色调颜色，但遗憾的是再次与高光透过率或能量透过率的获得(低氧化还原)相冲突。

在玻璃工业中，在旨在尤其用于生产光伏板或太阳能镜的“超白”太阳能玻璃的生产与所谓“超白”建筑玻璃的生产之间的过渡代表了高成本。这是因为，从“超白”太阳能玻璃到所谓超白建筑玻璃需要一个过渡期，在该过滤期中玻璃既不满足“超白”太阳能玻璃的质量要求(高能量透过率)，也不满足建筑玻璃的质量要求(TL和蓝色调颜色)。这种所谓的“过渡”玻璃令人遗憾地是不能用的，并且因而对于玻璃制造商来说代表了财务损失。

因而还需要寻找一种解决方案可以减少从用于太阳能应用的“超白”玻璃的生产到用于建筑应用的“超白”玻璃的生产的过渡期。

发明内容

3.发明目的

本发明的目的尤其在于克服现有技术的这些缺陷。

更具体地，在其至少一种实施方案中，本发明的目的在于提供具有高能量透过率的板。

在其至少一种实施方案中，本发明的另一目的在于通过借助于铜氧化玻璃来提供具有高能量透过率的玻璃板。

在其至少一种实施方案中，本发明的又一目的在于提供具有高光透过率的蓝色调颜色的玻璃板。

在其至少一种实施方案中，本发明的另一目的在于提供一种措施，其使得能够非常快速地从用于太阳能应用的“超白”玻璃过渡到用于建筑应用的“超白”玻璃的生产。

本发明的另一目的是提供一种简单且经济的克服现有技术缺陷的解决方案。

4.发明内容

根据一种特定的实施方案，本发明涉及具有如下组成的玻璃板，所述组成包含以玻璃总重量的百分数表示含量的以下成分：

根据本发明，这种组成包含0.001-0.15％的铜含量，该铜含量以Cu的形式以相对于玻璃总重量的重量百分数表示。

因此，本发明基于一种完全新颖和创造性的方法，因为其可以克服现有技术的缺陷并且解决所提出的技术问题。这是因为，本发明人令人惊奇地证实，在生产具有高能量透过率的玻璃板并且尤其是超白玻璃板的过程中，可获得铜的氧化作用，同时控制其可能引起的着色。因而本发明人发现，与如上限定的玻璃组成的其它标准相结合的相对于玻璃总重量为0.001-0.15％重量的铜含量使得能够降低玻璃的氧化还原并且因此提高能量透过率。本发明人还发现，与如上限定的玻璃组成的其它标准相结合的相对于玻璃总重量为0.001-0.15％重量的铜含量使得能够减少甚至消除从“超白”太阳能玻璃的生产到“超白”建筑玻璃的生产的过渡期，同时确保具有高能量透过率和高光透过率的“超白”建筑玻璃板的生产。这是更为令人吃惊的，因为铜在玻璃领域中是被用作着色剂的。根据本发明的一种特定的实施方案，该组成包含0.001-0.05％的铜含量。

优选地，根据本发明的组成包含相对于玻璃总重量为0.001-0.04％重量的铜含量。本发明人因而揭示出，相对于玻璃总重量为0.001-0.04％重量的铜含量使得能够获得铜的氧化能力，同时限制着色能力。优选地，根据本发明的组成包含相对于玻璃总重量为0.001-0.03％重量并且更优选0.003-0.04％重量的铜含量。事实上，本发明人揭示出，此优选铜含量能够提供在能量透过率方面的最高总增益。由于此铜含量，由于铜的氧化能力所导致的透过率的增加大于由于着色现象所导致的透过率的损失。而且它们发现，这种铜含量产生的玻璃板显示出随时间的能量透过率的显著稳定性。

本发明人还发现，相对于玻璃总重量为0.01-0.15％重量的铜含量使得能够获得旨在用于建筑应用的玻璃所希望的蓝色调着色，同时保持高的光透过率。优选地，具有高光透过率和蓝色着色的玻璃板由包含相对于玻璃总重量为0.01-0.08％重量铜含量的本发明组成而获得。更优选地，具有高光透过率和蓝色着色的玻璃板由包含相对于玻璃总重量为0.012-0.05％重量铜含量的本发明组成而获得。

该玻璃显示出TE最佳值，其是由于氧化还原的显示减少而导致的增益与由于添加铜而导致的越来越强的着色之间的折衷。这是因为，通过铜的着色取决于其氧化水平，Cu²⁺是极其着色性的，而Cu⁺吸收非常少并且具有无色的呈现。在第一阶段中，反应Cu²⁺+Fe²⁺→Cu⁺+Fe³⁺是几乎完全的。氧化效果因而占主导，因为Cu⁺是无色的。透过率方面的增益因而完全与氧化还原方面的增益相关。从某个Cu/Fe₂O₃比开始，反应不再完全并且过量的铜以Cu²⁺的形式存在于玻璃中。因而开始出现着色，即便氧化还原作用仍然很低。随后获得在透过率方面的逐渐增加，这与越来越深的蓝色调着色一致。最佳Cu/Fe₂O₃比取决于玻璃的热和化学历史(histoire)。例如，更热的生产炉以及在炉中更长的停留时间将影响热历史以及因此的此最佳值和平衡的位置，这控制了Cu²⁺的出现。而且，为了遵循化学计量，在玻璃中较大的铁含量(中铁)意味着要使用更多的铜以将氧化还原降低到与超白玻璃相同的程度，以及因而的低铁含量(低铁)。当铁的含量增加时，达到最佳透过率和导致Cu²⁺出现所需的铜含量因而更大。

而且，本发明人发现，借助于重叠的这2个铜含量范围，即0.001-0.05％和0.01-0.15％的铜含量(铜的氧化能力对着色能力)，可以满足同时针对用于太阳能应用的玻璃以及用于建筑应用的玻璃所规定的要求。因而，从“超白”太阳能玻璃的生产到“超白”建筑玻璃的生产的过渡期被极大地减少，甚至被消除，因为相同的成分即铜被同时用于氧化玻璃和用于使玻璃着色。

通过铜的玻璃的过度着色现象在用于太阳能应用的“超白”玻璃(低铁含量)的情况下当然是成问题的，因为它降低了能量透过率。而且，由现有技术公知的是，铜使玻璃着色，因而影响玻璃的能量透过率，而该能量透过率对于用于太阳能应用的所谓“超白”玻璃来说是至关重要的参数。申请WO 2010/134796例如显示出，铜在玻璃组成中的添加导致TE和TL下降而不影响氧化还原，同时使玻璃着色。由于这种着色现象，铜因而根据现有技术并不是用于添加到旨在尤其用于生产光伏板或太阳能镜的“超白”太阳能玻璃的组成中的合适元素。

在本文本的通篇中，当指示一个范围时，其端点包括在内。此外，在数值范围内的所有整域和子域值就象明确描述的一样是明确包括的。还是在本文本的通篇中，以百分数表示的含量值是相对于玻璃总重量以百分数表示的重量值。

附图说明

通过阅读以非限制性的说明性实例给出的以下说明和附图，将更清楚地显示本发明的其它特性和优点，其中：

图1显示出铜含量对本发明玻璃板的能量透过率的影响，

图2显示出铜含量和在炉中的停留时间对本发明玻璃板的能量透过率的影响，

图3显示出铜含量对本发明玻璃板的氧化还原的影响，

图4显示出铜含量对本发明玻璃板的颜色的影响，

图5显示出铜含量对玻璃的光透过率的影响，

图6显示出相对于铁含量的铜含量对玻璃的氧化还原的影响。

具体实施方式

根据本发明，该组成具有小于0.3的氧化还原。这个氧化还原范围使得能够获得令人非常满意的光性能，尤其是在能量透过率方面。优选地，该组成具有小于0.25的氧化还原。相当优选地，该组成具有小于0.20的氧化还原。

根据本发明，该组成包含相对于玻璃总重量为0.002％至0.03％的总铁含量(以Fe₂O₃的形式表示)。该总铁含量的这个最大值使得能够相比于白玻璃显著提高玻璃板的能量透过率。该最小值使得能够不过度损害玻璃成本，因为如此低的值通常需要昂贵的非常纯的原材料或者需要对原材料进行纯化。优选地，该组成包含相对于玻璃总重量为0.002％至0.02％的总铁含量(以Fe₂O₃的形式表示)。小于或等于0.02％重量的总铁含量(以Fe₂O₃的形式表示)可以进一步提高玻璃板的能量透过率。更优选地，该组成包含相对于玻璃总重量为0.005％至0.02％重量的总铁含量(以Fe₂O₃的形式表示)。

根据本发明，玻璃板的组成除了尤其在原材料中所含的杂质之外还可包含小比例的添加剂(如玻璃熔融或精制助剂)或者来源于构成熔融炉的耐火材料的溶解的元素。

为了避免曝晒现象并且根据一种优选实施方案，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量小于或等于0.02％重量的铈含量(以CeO₂的形式表示)。优选地，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量小于或等于0.01％重量的铈含量(以CeO₂的形式表示)。更优选地，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量小于或等于0.005％重量的铈含量(以CeO₂的形式表示)。甚至更优选地，玻璃板的组成不含铈。

根据另一优选实施方案，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量为小于或等于0.01％重量的钒含量(以V₂O₅的形式表示)。优选地，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量为小于或等于0.005％重量的钒含量(以V₂O₅的形式表示)。甚至更优选地，玻璃板的组成不含钒。

根据再一优选实施方案，该组成包含相对于玻璃总重量为小于或等于0.01％重量的钒含量(以V₂O₅的形式表示)以及相对于玻璃总重量为小于或等于0.02％重量的铈含量(以CeO₂的形式表示)。优选地，该组成包含相对于玻璃总重量为小于或等于0.005％重量的钒含量(以V₂O₅的形式表示)以及相对于玻璃总重量为小于或等于0.01％重量的铈含量(以CeO₂的形式表示)。非常优选地，该组成包含相对于玻璃总重量为小于或等于0.005％重量的钒含量(以V₂O₅的形式表示)以及相对于玻璃总重量为小于或等于0.005％重量的铈含量(以CeO₂的形式表示)。甚至更优选地，该组成不含钒和铈。

根据又一优选实施方案，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量为小于0.2％重量的锑含量(以Sb₂O₃的形式表示)。优选地，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量为小于或等于0.15％重量的锑含量(以Sb₂O₃的形式表示)。甚至更优选地，玻璃板的组成不含锑。

根据再一优选实施方案，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量为小于0.01％重量的砷含量(以As₂O₃的形式表示)。甚至更优选地，玻璃板的组成不含砷。

根据又一优选实施方案，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量为小于0.01％重量的铬含量(以Cr₂O₃的形式表示)。

根据再一优选实施方案，玻璃板的组成包含相对于玻璃总重量大于0.2％重量的SO₃含量。这是必需的，以便：

-确保良好的精制以及因此的令人满意的玻璃质量，

-具有充分的硫酸盐的氧化作用并且不产生过高的氧化还原，而过高的氧化还原是与玻璃的高能量透过率和光透过率的获得相冲突的。

根据本发明的玻璃板优选具有针对3.85mm厚度测量的至少90％的能量透过率(TE)。有利地，根据本发明的玻璃板具有针对3.85mm厚度测量的至少90.4％并且优选至少90.8％的能量透过率(TE)。

根据本发明的玻璃板优选具有至少90.3％的光透过率，其依据标准ISO9050并且针对4mm的厚度，使用照明体D65(TLD)测量。有利地，根据本发明的玻璃板具有针对4mm的厚度测量的至少90.7％并且优选至少91％的光透过率(TL)。

根据本发明的玻璃板优选具有小于510nm的如上限定的主波长。有利地，根据本发明的玻璃板具有小于500nm的主波长(DWL)。这个特性对于用于建筑应用的超白玻璃板来说是特别寻求的。

根据本发明的玻璃板可以是通过浮法、轧制或其它任何已知用于由熔融玻璃组合物制造玻璃板的方法获得的玻璃板。根据本发明的一种优选实施方案，玻璃板是浮法玻璃板。术语“浮法玻璃板”可被理解为是通过浮法工艺形成的玻璃板，该浮法工艺在于在还原性条件下，将熔融玻璃倒到熔融锡浴上。浮法玻璃板已知包括所谓“锡面”的面，即在接近玻璃表面的玻璃体中富含锡的面。术语“富含锡”被理解为是指相对于在核心处的玻璃组成来说锡浓度的增加，在该核心处可以或者可以不是基本上为零(没有锡)。

铜可以以各种形式引入到根据本发明的组成中。它例如可以是CuO、Cu₂O或者CuSO₄。

在太阳能光伏模块的情况下，根据本发明的玻璃板优选构成光伏电池的保护基材(或盖板)。

根据本发明的一种实施方案，玻璃板涂覆有至少一个透明且导电的薄层。这种实施方案对于光伏应用是有利的。当玻璃板被用作光伏模块的保护基材时，该透明且导电薄层被布置为内面，即位于玻璃板和太阳能电池之间。

根据本发明的透明且导电薄层可例如是基于SnO2:F、SnO2:Sb或ITO(铟锡氧化物)、ZnO:Al或ZnO:Ga的层。

根据本发明的另一有利实施方案，玻璃板涂覆有至少一个抗反射层。这种实施方案在光伏应用的情况下是有利的，以最大化玻璃板的能量透过率，并且例如由此提高包括这种板作为基材(或盖板)覆盖光伏电池的太阳能模块的效率。在太阳能领域(光伏或热)的应用中，当采用该玻璃板作为保护基材时，该抗反射层被布置为外面，即日照侧。

根据本发明的抗反射层可例如是基于具有低折射率的多孔二氧化硅的层，或者它可以由多个层构成(堆垛)，特别是交替有具有低和高折射率的层并且以具有低折射率的层结束的介电材料层的堆垛。

根据一种实施方案，玻璃板在第一面上涂覆有至少一个透明且导电的薄层并且在另一面上涂覆有至少一个抗反射层。

根据另一实施方案，玻璃板在其每一面上涂覆有至少一个抗反射层。

根据另一实施方案，玻璃板涂覆有至少一个防垢层。这种防垢层可以与沉积在相对面上的透明且导电薄层组合。这种防垢层还可与沉积在相同面上的抗反射层组合，该防垢层位于该堆垛的外面并且因而覆盖该抗反射层。

根据又一实施方案，玻璃板涂覆有至少一个镜面层。这种镜面层例如是基于银的层。在(平面或抛物面)太阳能镜应用的情况下，这种实施方案是有利的。

取决于所希望的应用和/或性能，可以在根据本发明的玻璃板的一个面和/或另一个面上沉积其它层。

根据本发明的玻璃板可以被结合到多层玻璃单元(vitrage)(特别是双层或三层的)。术语“多层玻璃单元”可被理解为是指包括至少两个玻璃板的玻璃单元，在每一对玻璃板之间形成填充有气体或者处于真空的空间。根据本发明的玻璃板还可以被层压和/或钢化和/或硬化和/或弯曲。

本发明的目的还在于用于聚集太阳能的太阳能光伏模块或镜子，包括至少一个根据本发明的玻璃板。

本发明还涉及所有的建筑应用：外立面、窗肚墙或双层或三层玻璃单元。当油漆的呈色不会受到玻璃(炉、智能电话等)或者其它任何美学呈色重要的应用影响时，它还被用作油漆用的玻璃载体。本发明还将应用于艺术领域中(雕刻、框饰等)。汽车领域也可从本发明获益。

以下实施例用于说明本发明，而并不意图以任何方式限制其范围。

实施例

以下实施例旨在显示，对于以相对于玻璃总重量的百分数表示的特定铜含量来说，铜含量对所获得的能量透过率、所获得的光透过率、玻璃的颜色以及氧化还原的影响。

依据如下所示的组成(总铁＝100ppm)，原材料以粉末形式混合并且被置于坩埚中用于熔融。铜以CuO的形式引入。对于所有测试的玻璃来说，除了铜含量之外，所有成分含量保持固定。以相对于玻璃总重量的百分数表示的铜含量(以Cu表示)则随玻璃样品而变化。

在熔制之后，确定板形式的每个玻璃样品的光学性能，特别是依据标准ISO9050针对3.85mm厚度测定能量透过率(TE)。确定该TE值以验证是否由铜的氧化作用导致的能量透过率增益要大于由所述铜引起的着色所带来的透过率损失。

图1显示出铜含量对本发明玻璃板的TE的影响。正ΔTE则对应于相对常规超白玻璃的在能量透过率方面的增益，并且负ΔTE对应于能量透过率方面的损失。根据本发明，添加到该组成中的铜将根据以下的反应与亚铁离子反应：

Fe²⁺+Cu²⁺→Fe³⁺+Cu⁺。

图1首先显示出能量透过率随铜含量而增加。这种影响尤其归因于氧化还原的减少。由Cu⁺引起的吸收则可以忽略或者甚至为零，并且因此对透过率或者对玻璃的颜色没有影响。然后，铜量相对于铁量变得过大。这因而导致形成过量的Cu²⁺，因为Cu²⁺不再与Fe²⁺反应。这种物质(Cu²⁺)在可见光范围内吸收并且赋予玻璃以蓝色调着色。因而，铜含量提高越多，Cu²⁺的作用越加强，这因此使能量透过率逐渐下降。

还评价了铜含量以及在炉中的停留时间(也被称作“热历史”)对本发明玻璃板的TE的影响。所得结果示于图2中。此图显示出，对于根据玻璃的热历史的不同铜值获得能量透过率的最佳值。这是因为，热历史将对玻璃中的下述反应有影响：Fe²⁺+Cu²⁺→Fe³⁺+Cu⁺并且因而使平衡移动，由此开始出现Cu²⁺的形成。图2还显示出，还原形式Cu⁺在热历史较长时是有利的，因而延迟了着色的出现并且允许扩展下述这样的范围：在该范围内铜的氧化能力大于其关于TE的着色能力。最后，图2显示出，热历史越长，为达到最佳透过率添加到该组成中的铜含量的增加越多。图2中所示的结果由在实验室中获得的玻璃板得到，但56小时的热历史接近工业条件。因而要理解，为了由工业生产的玻璃板获得这种TE值而要添加到该组成中的铜含量可高于0.05％。因而可以考虑，在该组成中将需要至多三倍的铜以工业获得这些最佳TE值(数据未示出)。类似地要理解，熔融炉的形式和热历史可影响为了获得本发明玻璃板而必须要添加到该组成中的铜含量。

铜含量对本发明玻璃板的氧化还原的影响也被测量并且示于图3中。因而，图3显示出，铜含量越高，玻璃的氧化还原越低。玻璃的氧化还原的这种降低尤其归因于使用铜的铁的氧化。

铜含量还对本发明玻璃板的颜色具有影响。这种影响例如示于图4中。本发明人已经显示出，随着铜含量的增加，首先是存在其中Cu的主要作用是氧化玻璃的阶段，要理解铁的氧化导致玻璃主波长相对于其初始状态的提高，因为玻璃在Fe²⁺量减少之后变黄。铜含量的增加越多，Cu/Fe₂O₃比的增加越多。当超过某个值时(取决于玻璃的热和化学历史以及其铁含量)，在玻璃中出现Cu²⁺，其直接影响玻璃的(蓝色调)着色。因而，主波长(DWL)被降低或者甚至降低到低于其参比水平(无铜)，这表明由Cu²⁺带来的蓝色调着色足够高，足以补偿由于玻璃的强氧化所导致的黄色着色。在用于所谓建筑应用的超白玻璃的领域中，轻微的蓝色调着色是高度希望的。这尤其表现为低于510nm并且甚至优选低于500nm的主波长。

对于这些相同的玻璃板还评价了对于4mm厚度的TL值。因而，图5显示出铜含量对玻璃的光透过率的影响。与TE类似地，其首先随着铜的添加而提高，之后在玻璃着色之后下降。在用于建筑应用的“超白”玻璃的生产中非常希望的一点是高光透过率和略微蓝色调的外观。但是，为了获得这种蓝色调外观，所用着色剂将在可见光范围内吸收，这将导致光透过率的降低。铜使得即使在其着色作用范围内(即相对于玻璃总重量为0.01-0.15％重量)也能够在类似的颜色呈现下保持较高的光透过率。这是因为，与其着色作用同时地，铜将铁氧化并且因而在吸收光之前提高光透过的基线水平。

最后，图6显示出铜含量和铁含量对氧化还原的影响。因而测试了2个铁含量，即100和800ppm(超白玻璃和白玻璃)。这是因为，玻璃的铁含量越高，实现氧化还原的同样降低所需的铜量越大。类似地，从其开始将出现Cu²⁺用于着色的量取决于在玻璃中存在的铁的量，因为其尤其取决于反应式Cu²⁺+Fe²⁺→Cu⁺+Fe³⁺。因而证实，对于中铁玻璃(例如包含300ppm铁的玻璃)来说，将需要比在低铁玻璃中更多的铜(如果与包含100ppm铁的低铁玻璃相比，在此实例的情况下是三倍)以获得对于氧化还原的相同影响并且达到开始出现Cu²⁺并且着色的铜量。铜因而使得能够以较低的成本获得具有与之前性能相当的能量透过率的玻璃板。铜因而还使得能够也在较低成本下获得具有与利用其它着色剂所获得的相当的光透过率的玻璃板。因而，改善玻璃板的能量透过率和光透过率的铜的氧化作用使得能够使用不太纯和不太贵的原材料获得相同的光透过性能。

Claims (14)

1.具有如下组成的玻璃板，所述组成包含以玻璃总重量的百分数表示含量的以下成分：

其特征在于该组成包含相对于玻璃总重量为0.012-0.05％重量的铜含量，该铜含量以Cu的形式以相对于玻璃总重量的重量百分数表示，并且

其中该组成具有小于0.3的氧化还原。

2.根据权利要求1的玻璃板，其特征在于该组成包含相对于玻璃总重量为0.002-0.02％重量的以Fe₂O₃的形式表示的总铁含量。

3.根据权利要求1或2的玻璃板，其特征在于该组成包含相对于玻璃总重量为0.012-0.04％重量的以Cu的形式表示的铜含量。

4.根据权利要求1或2的玻璃板，其特征在于其具有针对3.85mm厚度测量的至少90％的能量透过率。

5.根据权利要求4的玻璃板，其特征在于其具有针对3.85mm厚度测量的至少90.4％的能量透过率。

6.根据权利要求1或2的玻璃板，其特征在于其具有针对4mm厚度测量的至少90.3％的光透过率。

7.根据权利要求6的玻璃板，其特征在于其具有针对4mm厚度测量的至少90.7％的光透过率。

8.根据权利要求1或2的玻璃板，其特征在于其具有小于510nm的主波长。

9.根据权利要求8的玻璃板，其特征在于其具有小于500nm的主波长。

10.根据权利要求1或2的玻璃板，其特征在于该组成具有小于0.25的氧化还原。

11.根据权利要求10的玻璃板，其特征在于该组成具有小于0.20的氧化还原。

12.根据权利要求1或2的玻璃板，其特征在于该组成包含相对于玻璃总重量大于0.2％重量的SO₃含量。

13.根据权利要求1或2的玻璃板，其特征在于其涂覆有至少一个透明且导电的薄层。

14.用于聚集太阳能的太阳能光伏模块或镜子，包括至少一个根据权利要求1至13之一的玻璃板。