光伏玻璃的基础知识简介概要

光伏玻璃的基础知识简介Author：yhwsolar目录一、光伏玻璃概述二、光伏玻璃的组成三、光伏玻璃的加工工艺四、光伏玻璃的性能及检测五、光伏玻璃使用过程中常遇到的问题光伏玻璃概述光伏玻璃就是超白玻璃又称无色玻璃、高透明玻璃、低铁玻璃，具有高透光率、高透明性，产品晶莹剔透有玻璃家族“水晶王子”之称。透光率决定玻璃的品质，浮法玻璃的透光率为86%，而超白玻璃透光率可达92%以上。超白玻璃科技含量高，生产难度大，具有较强的获利能力。光伏玻璃位于组件正面的最外层，,在户外环境下，直接加收阳光照射。一是利用其高的透射率为电池片提供光能，二是利用其良好的物理性能为太阳能电池组件良好的机械性能，并且保护组件不受水汽的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能。光伏玻璃的组成其主要成分是二氧化硅，其主要是起着网络形成体的作用，所以其用量占玻璃组分中的一大半；第二大用量是纯碱，主要是提供氧化钠，可以降低玻璃的熔制温度；再者是石灰石即碳酸钙和氧化镁，他们的主要作用是调整玻璃的黏度在一个合适的值，使玻璃成型时间缩短或延长，以满足成型的要求；还引入氧化铝原料，提高玻璃的物理化学性能，如强度、化学稳定性等；最后是碳和芒硝，两个联合使用，主要作用是作为澄清剂，以排除玻璃中的气泡，是玻璃中的气泡尽量少，以用来提高玻璃的透过率。光伏玻璃的加工工艺目前光伏玻璃的主流产品为低铁钢化压花玻璃(亦称之为钢化绒面玻璃)，厚度为3.2mm或4mm，在太阳能电池光谱响应的波长范围内(380～1100nm)，透光率可达91％以上，对于大于1200nm的红外光有较高的反射率。它是采用特制的压花辊，在超白玻璃表面压制特制的金字塔形花纹而制成的。光伏玻璃为一般钠钙硅玻璃，它的核心技术在于低铁超白高透，在380nm--1100nm范围内，透光率可达91％以上。光伏玻璃的加工工艺目前光伏用玻璃主要有两种生产工艺：格法玻璃生产工艺是比利时格拉维伯尔制造公司1961年发明的。格法工艺将无槽法和平拉法工艺有机结合起来，采用无槽法的成型池和平拉法的转向，达到从自由液面拉制平板玻璃的目的，可以顺利地拉制厚度为0.8至12毫米的玻璃，其最大特点是可以长期稳定生产3毫米以下的薄玻璃，并且平整度好，厚度差小，产品质量优异。浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体（N2及H2）的锡槽中完成的。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻璃产品。光伏玻璃的加工工艺超白压花玻璃的表面形态光伏玻璃的加工工艺超白压花玻璃的光学行为垂直入射条件下花型角和透射比关系光伏玻璃的加工工艺超白压花玻璃的光学行为入射角变化条件下不同花型角对透射比影响光伏玻璃的加工工艺为增强玻璃的透光性，又引入了光学薄膜。光学薄膜有改变电磁波的路径的特性；光学薄膜很薄时就会产生干涉，当光学薄膜很厚时就产生不了干涉；当我们把很薄的膜组合起来就有很多新的特性产生。反射吸收光伏玻璃的加工工艺AR镀膜玻璃或AR镀膜减反射玻璃(Anti-ReflectionGlass)又称增透射玻璃或减反射玻璃。是一种将玻璃表面进行特殊处理的玻璃。其原理是把优质玻璃单面或双面进行工艺处理。使其与普通玻璃相比具有较低的反射比，使光的反射率降低到1%以下，普通玻璃在可见光范围内,它的单侧反射率约为4%。总的光谱反射率约为8%。玻璃表面在可见光范围内的减反射效果可以通过两种方法来实现；一种为利用不同光学材料膜层产生的干涉效果来消除入射光和反射光，从而提高透过率的方法，此种利用光的相消性干涉生产的玻璃称为AR玻璃。光伏减反玻璃使可见光透光率提高2.5%。光伏玻璃的检测一般性能外观质量尺寸及允许偏差弯曲度光学性能可见光透射比太阳光直接透射比铁含量安全性能抗冲击性能碎片状态耐热冲击性能目前光伏玻璃没有相应的国际标准可以参照。国内外的相关企业一般自行制定自己的企业标准用于生产控制和检验。光伏玻璃的检测内容可以分为以下三方面：英利检验标准参考：GB/T9963-1998钢化玻璃国家检验标准法国圣戈班玻璃检验标准QB-0041001天津耀华玻璃检验标准GB2828-1987检验标准光伏玻璃的性能及检测我公司检验标准外观检验：检验方法：目测、手感。需要时，可使用钢卷尺、千分尺、塞尺、平台、直尺测量缺陷长度；依据GB/T2828.1－2003二次抽样方案按箱进行抽检尺寸（长度、宽度、厚度、对角线）检验：检验工具：使用钢卷尺、千分尺测量；检验方法：用钢卷尺测量钢化玻璃长度、宽度、对角线；用千分尺测量厚度，与图纸或“技术协议”、国标相比较，看是否符合要求。光伏玻璃的性能及检测机械强度检验检验工具：使用1040g表面光滑的小钢球、钢卷尺。检验方法：用物品（如对应的铝型材），将钢化玻璃样品撑起；然后使用1040g的小钢球放在距离试样表面1000mm的高度，使其自由落下进行冲击试验，冲击点在距试样中心25mm的范围内。对每块试样在同一位置上冲击仅限1次，以观察其是否破坏。太阳能玻璃的性能及检测钢化粒度测试工具：使用冲击笔、胶带进行试验。检验方法：①将玻璃放平在箱体内，边缘四周固定；在玻璃的最长边中心线上距离周边20mm左右的位置，用冲击笔进行冲击。②在冲击玻璃破碎后10s到3min内对样品碎片进行计数。碎片计算时应去除距离冲击点80mm及距边缘20mm范围内的部分，取样品中碎片最大的部分，在这部分中用50mm×50mm的方框，计算框内的碎片数，横跨方框边缘的碎按二分之一个碎片计数。太阳能玻璃的性能及检测弯曲度检验工具：使用钢板尺、塞尺进行试验。检验方法：①将试样在室温下放置4h以上，测量时把试样垂直立放，并在其长边下方的1/4处垫上2块垫块；②用一直尺或金属线水平紧贴制品的两边或对角线方向，用塞尺测量直线边与玻璃之间的间隙，并以弧的高度与弦的长度之比的百分率来表示弓形时的弯曲度；③进行局部波形测量时，用一直尺或金属线沿平行玻璃边缘25mm方向进行测量，测量长度300mm。用塞尺测得波谷或波峰的高，并除以300mm后的百分率表示波形的弯曲度光伏玻璃的性能及检测光伏玻璃的性能及检测检验项目标准要求测试方法透光率（350nm-1800nm）≥91％ISO9050:2003耐热冲击性温差不被破坏湿热试验1000h后，不允许出现泛碱、变色、白斑等任何影响光线透过的现象IEC61215-2005,IDT10.13耐风压性能5400PaIEC61215-2005,IDT10.13其他性能的检测备注：我公司目前对铁的含量无要求，对透光率只有整体要求。可见光透射比及太阳光直接透射比无详细要求。光伏玻璃的性能及检测由中国建筑材料科学研究总院、中国建筑材料检验认证中心起草的光伏玻璃检验标准主要内容：外观质量尺寸及允许偏差、弯曲度耐紫外辐照性能耐湿性耐热性耐湿-冻性能室外暴露试验耐热循环试验引出端受力性能可见光透射比可见光反射比绝缘性湿漏电流性能热斑耐久性旁路二极管耐热性能耐静载荷性能落球冲击剥离性能霰弹袋冲击性能光老炼性能耐破碎散落性能使用中遇到的问题钢化玻璃的自爆非晶硅玻璃层和后沿导线的断裂作为顶棚玻璃受到日晒和积雪等环境载荷的性能退化、强度衰减。作为建筑构件的老化和坠落风险AR膜的脱落使用中遇到的问题自爆钢化应力越大，硫化镍结石的临界半径就越小，能引起自爆的结石就越多。钢化应力应控制在适当的范围内，这样既可保证钢化碎片颗粒度满足有关标准，也能避免高应力引起的不必要自爆风险。平面应力(钢化均匀度)应越小越好，这样不仅减小自爆风险，而且能提高钢化玻璃的平整度。镀膜玻璃的AR膜脱落体现在组件上是功率衰减快，不能满足质保曲线。对应措施：对AR膜与玻璃的附着强度及化学和物理的稳定性进行要求，进行相关的环境模拟测试，确保25年的使用寿命。