CN106966587A - 一种太阳能用超白玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种玻璃，尤其是涉及一种太阳能超白玻璃，其按重量份计由以下原料组成：SiO2 72‑76份、Na2O 12‑16份、CaO 10‑14份、MgO 0.2‑4份、Al2O3 0.1‑3份、La2O3 0.1‑1份、Ta2O5 0.3‑0.8份、CeO2 0.4‑0.52、Nb2O3 0.1‑1份、WO3 0.2‑0.7份和Er2O3 0.1‑0.5份，使用本发明配方生产的太阳能用超白玻璃在可见光范围(380～780nm)具有可见光透过率91.％以上，另外本发明太阳能用超白玻璃具有良好的化学稳定性，在各种环境下的耐酸、耐碱和抗老化性能均优于普通超白玻璃。

Description

一种太阳能用超白玻璃
【技术领域】
本发明涉及一种玻璃，尤其是涉及一种太阳能超白玻璃。
【背景技术】
清洁再生能源技术的应用已经成为中国及全球能源战略发展的重要趋势，而太阳能是一种取之不竭的新能源，地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍，地表每平方米平均每年受到的辐射可生产1700kW.h电。太阳能光伏享有广阔的发展空间(屋顶、建筑面、空地和沙漠等)，其潜力十分巨大，以太阳能为代表的可再生能源在能源结构中的比例将逐步提高。
众所周知，白色浮法玻璃的颜色主要是由氧化铁引起的，铁在玻璃中的Fe2+和Fe3 +，Fe2+使玻璃成蓝绿色，Fe3+使玻璃着成黄绿色，Fe2+的着色能力是Fe3+的十几倍，玻璃的颜色由Fe2+和Fe3+的平衡状态决定。超白玻璃又称低铁玻璃、光伏玻璃等，行业标准《太阳电池用玻璃》中定义为玻璃铁含量不高于150ppm，玻璃折合3mm标准厚度可见光透射比应≥91.5％，折合3mm标准厚度的太阳光(300～2500nm光谱范围)直接透射比应≥91％。正是由于超白玻璃在太阳能电池光谱响应范围(380～1200nm)内具有高透过率，因此被广泛用于太阳能电池玻璃盖板。现有技术的超白玻璃透过率比较低，对太阳光大量吸收还不够，存在太阳能电池光电转换率低等缺陷。
【发明内容】
针对以上，本发明的目的在于客服现有技术缺陷，提供一种高透过率太阳能用超白玻璃。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种太阳能用超白玻璃，其特征在于：按重量份计由以下原料组成：SiO2 72-76份、Na2O 12-16份、CaO 10-14份、MgO 0.2-4份、Al2O3 0.1-3份、La2O3 0.1-1份、Ta2O5 0.3-0.8份、CeO2 0.4-0.52、Nb2O3 0.1-1份、WO3 0.2-0.7份和Er2O3 0.1-0.5份。
优选的，所述太阳能用超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：SiO2 73-74.5份、Na2O 12.7-14.6份、CaO 11-13份、MgO 1.2-3.5份、Al2O3 0.3-1.8份、La2O3 0.2-0.8份、Ta2O5 0.4-0.7份、CeO2 0.42-0.5、Nb2O3 0.2-0.8份、WO3 0.3-0.6份和Er2O3 0.2-0.4份。
优选的，按重量份计由以下原料组成：SiO2 73.8份，Na2O 13.9份，CaO 11份，MgO0.7份，Al2O3 0.35份，La2O3 0.4份，Ta2O5 0.5份，CeO2 0.43，Nb2O3 0.5份，WO3 0.4份，Er2O30.2份。
优选的，所述太阳能用超白玻璃厚度为3.2mm或4mm。
本发明还提供一种太阳能用超白玻璃制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取以下原料SiO2 72-76份、Na2O 12-16份、CaO 10-14份、MgO 0.2-4份、Al2O3 0.1-3份、La2O30.1-1份、Ta2O5 0.3-0.8份、CeO2 0.4-0.52、Nb2O3 0.1-1份、WO3 0.2-0.7份和Er2O3 0.1-0.5份，将上述原料粉碎混合均匀加温至1520-1700℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述太阳能用超白玻璃。
上述太阳能用超白玻璃用于作为太阳能电池玻璃盖板。
SiO2是玻璃的主要成分，可以降低玻璃的热膨胀系数，提高的物理化学稳定性，合理的配给可以提高玻璃的硬度、耐热性和粘度。
Na2O可以降低玻璃的粘度，促进玻璃的熔化和澄清。还能降低玻璃析晶倾向，增加过量的Na2O会降低玻璃的化学稳定性和机械强度。
CaO可以降低玻璃的高温粘度，促进玻璃液的的熔化和澄清。温度降低时，能增加玻璃液黏度，有利于提高引上速度。缺点是含量增高时，会增加玻璃的析晶倾向，减少玻璃的热稳定性，提高退火温度。
MgO能提高玻璃的化学稳定性、热稳定性和机械强度，并能降低玻璃的结晶倾向。
Al2O3能够降低玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度，改善热稳定性，但当其含量过多时，就会增高玻璃液的黏度，使熔化和澄清发生困难，反而增加析晶倾向，并易使玻璃原板上出现波筋等缺陷。
La2O3可以加速玻璃液的澄清，还能增加玻璃的网状结构特性，提高玻璃的稳定性，增强水和酸对玻璃表面的侵蚀。
CeO2可以把玻璃液中的的二价铁还原成三价铁，使玻璃增强玻璃可见光投射比并降低紫外线的透射比，增加玻璃的白度。加入CeO2使玻璃显色，为防止此种情况，本发明添加Ta2O5，Ta2O5与CeO2合成偏蓝色，能与Fe2+的青绿色互补。
Nb2O3加速了玻璃液的澄清过程，Nb2O3能将玻璃着成淡紫色，可与Fe3+的浅蓝绿色中和，强烈吸收568～590nm黄色光部分。
WO3在玻璃生产中产生淡黄色与Fe2+的蓝绿色互补起到化学脱色与物理脱色作用，增强玻璃白度。
Er2O3在玻璃生产中产生粉红色与玻璃中的黄绿色形成互补色，消除了玻璃中的色调，增加玻璃的白度，还能提高玻璃的表面张力强度与化学稳定性。
使用本发明配方生产的太阳能用超白玻璃在可见光范围(380～780nm)具有可见光透过率91.％以上，另外本发明太阳能用超白玻璃具有良好的化学稳定性，在各种环境下的耐酸、耐碱和抗老化性能均优于普通超白玻璃。
【具体实施方式】
实施例1
一种太阳能用超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：SiO2 72份、Na2O 12份、CaO10份、MgO 0.2份、Al2O3 0.1份、La2O3 0.1份、Ta2O5 0.3份、CeO2 0.4份、Nb2O3 0.1份、WO30.2份和Er2O3 0.1份。
将上述原料粉碎混合均匀加温至1520℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述太阳能用超白玻璃，所述太阳能用超白玻璃厚度为3.2mm。
实施例2
一种太阳能用超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：SiO2 76份、Na2O 16份、CaO14份、MgO 4份、Al2O3 3份、La2O3 1份、Ta2O5 0.8份、CeO2 0.52、Nb2O3 1份、WO3 0.7份和Er2O30.5份。
将上述原料粉碎混合均匀加温至1700℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述太阳能用超白玻璃，所述太阳能用超白玻璃厚度为4mm。
实施例3
一种太阳能用超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：SiO2 73份、Na2O 12.7份、CaO 11份、MgO 1.2份、Al2O3 0.3份、La2O3 0.2份、Ta2O5 0.4份、CeO2 0.42、Nb2O3 0.2份、
WO3 0.3份和Er2O3 0.2份。
将上述原料粉碎混合均匀加温至1500℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述太阳能用超白玻璃，所述太阳能用超白玻璃厚度为3.2mm。
实施例4
一种太阳能用超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：SiO2 74.5份、Na2O 14.6份、CaO13份、MgO 3.5份、Al2O3 1.8份、La2O3 0.8份、Ta2O5 0.7份、CeO2 0.5、Nb2O3 0.8份、WO30.6份和Er2O3 0.4份。
将上述原料粉碎混合均匀加温至1600℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述太阳能用超白玻璃，所述太阳能用超白玻璃厚度为4mm。
实施例5
一种太阳能用超白玻璃，按重量份计由以下原料组成：SiO2 73.8份，Na2O 13.9份，CaO11份，MgO 0.7份，Al2O3 0.35份，La2O3 0.4份，Ta2O5 0.5份，CeO2 0.43，Nb2O3 0.5份，WO30.4份，Er2O3 0.2份。
将上述原料粉碎混合均匀加温至1580℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述太阳能用超白玻璃，所述太阳能用超白玻璃厚度为4mm。
分别对上述5个实施例玻璃均制成4mm厚的玻璃对光线投射比进行测试，结果如下：
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
可见光投射比 91.23％ 91.14％ 92.82％ 92.41％ 93.42％
太阳能透射比 91.27％ 91.15％ 92.83％ 92.43％ 93.51％
从以上可以看出本发明太阳能用超白玻璃具有良好的可见光投射比和太阳能透射比。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能用超白玻璃，其特征在于：按重量份计由以下原料组成：SiO2 72-76份、Na2O 12-16份、CaO 10-14份、MgO 0.2-4份、Al2O3 0.1-3份、La2O3 0.1-1份、Ta2O5 0.3-0.8份、CeO2 0.4-0.52、Nb2O3 0.1-1份、WO3 0.2-0.7份和Er2O3 0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述太阳能用超白玻璃，其特征在于：按重量份计由以下原料组成：SiO2 73-74.5份、Na2O 12.7-14.6份、CaO 11-13份、MgO 1.2-3.5份、Al2O3 0.3-1.8份、La2O30.2-0.8份、Ta2O5 0.4-0.7份、CeO2 0.42-0.5、Nb2O3 0.2-0.8份、WO3 0.3-0.6份和Er2O30.2-0.4份。
3.根据权利要求1所述太阳能用超白玻璃，其特征在于：按重量份计由以下原料组成：SiO2 73.8份，Na2O 13.9份，CaO 11份，MgO 0.7份，Al2O3 0.35份，La2O3 0.4份，Ta2O5 0.5份，CeO2 0.43，Nb2O3 0.5份，WO3 0.4份，Er2O3 0.2份。
4.根据权利要求1所述太阳能用超白玻璃，其特征在于：所述太阳能用超白玻璃厚度为3.2mm或4mm。
5.一种太阳能用超白玻璃制备方法，其特征在于包括以下步骤：按重量份数称取以下原料SiO2 72-76份、Na2O 12-16份、CaO 10-14份、MgO 0.2-4份、Al2O3 0.1-3份、La2O3 0.1-1份、Ta2O5 0.3-0.8份、CeO2 0.4-0.52、Nb2O3 0.1-1份、WO3 0.2-0.7份和Er2O3 0.1-0.5份，将上述原料粉碎混合均匀加温至1520-1700℃融化，采用浮法工艺制得平板玻璃，然后经过退火工艺得到所述太阳能用超白玻璃。
6.根据权利要求1所述太阳能用超白玻璃，其特征在于：所述太阳能用超白玻璃用于作为太阳能电池玻璃盖板。
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