一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃及其制造方法

摘要

本发明所涉及一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃及其制造方法。该玻璃包括玻璃基层和镀膜层，其制造步骤包括原料的选定、配料、混合；熔化；压延；退火；定尺收片；外形深加工；镀膜工艺加工过程；钢化。它使玻璃的反射光线降减，玻璃经双面镀膜技术处理，使玻璃对太阳有效光段透过率提高，达到控制光伏组件使用的晶体硅相对减少，而使太阳能发电组件功率提高的目的。

说明书

技术领域

本发明所涉及太阳能光伏电池组件中使用晶体硅电池及非晶硅电极板所配套的超白压花玻璃，特别是一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃及其制造方法。

背景技术

随着太阳能利用事业和技术的进步，由于光伏组件使用的晶体硅粘合胶片EVA，在紫外线幅射下极易发生老化，降减粘结力和光透率，缩短其使用寿命。又由于晶体硅产量减，价格昂贵在很大程度上制约着太阳能利用市场的发展。为了降减成本许多科研单位已使用非晶硅来代替晶体硅作为光伏电池的载体来作为电池板，只需1/3的成本投入即有较好的经济性。正因为非晶硅在紫外光线的影响下极易发生老化，因此对太阳能超白压花玻璃提出了阻断紫外线的更高要求。

另外，一般超白压花玻璃的光的反射较强在10％、有效光线的透过率较低，因此，影响了太阳能发电组件的功率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃及其制造方法，主要解决上述现有技术中所存在的技术问题，从而使玻璃的反射光线降减，玻璃经双面镀膜技术处理，使玻璃对太阳有效光段透过率提高，达到控制光伏组件使用的晶体硅相对减少，而使太阳能发电组件功率提高的目的。

为实现上述发明目的，本发明是这样实现的：

一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃，其特征在于它包括玻璃基层和镀膜层；其中，

(1)组成玻璃基层各组分的重量百分比是：

SiO₂     72.5-74.00％；

Al₂O₃    0.50-2.50％；

Fe₂O₃    0.006-0.01％；

CaO      8.00-11.00％；

MgO      0-4.00％；

R₂O      13.5-14.5％；

Sb₂O₃    0.10-0.40％；

CeO₂     0.02-0.4％；

(2)组成镀膜层各组分的重量百分比是：

{(CH₃)₂CHOH}(异丙醇)      68-77％；

(H₂O)(去离子水)           5-7％；

(C₂H₆O₂)(乙二醇)          8-10％；

SiO₂(二氧化硅)            10-15％。

所述的减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃，其特征在于形成玻璃基层各组分比例的原料包括：

  序号  名称  化学成份  性能参数  1  精石英砂  SiO₂  ≥99.3％  波动值±0.2％  Fe₂O₃  ≤0.001％  2  白云石  CaO  ≤30％  Fe₂O₃  ≤0.10％  3  石灰石  CaO  ≥55.00％  波动值±0.02％  Fe₂O₃  ≤0.01％  波动值±0.002％  4  氢氧化铝  Al₂O₃  ≥65.00％  Fe₂O₃  ≤0.019％  5  纯碱  Na₂CO₃  ≥99.00％  Fe₂O₃  ≤0.004％  水不溶物≤0.04％  6  硝酸钠  NaNO₃  ≥99.00％  Fe₂O₃  ≤0.004％  7  铈  CeO₂  ≥95.00％

所述的减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃，其特征在于所述的镀膜层设在玻璃基层的单面或双面。

一种制造如上所述的减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃的方法，其特征在于它包括如下步骤：

①原料的选定、配料、混合；

②熔化；

③压延；

④退火；

⑤定尺收片；

⑥外形深加工；

⑦镀膜工艺加工过程；

⑧钢化。

所述的减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃的制造方法，其特征在于：所述的步骤②中是在1600度高温下在玻璃熔窑中熔炼，再调整温控在1200-1250度，使溢流口玻璃液面达到80-110mm，温度1180-1200度进入压延操作。

所述的减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃的制造方法，其特征在于：所述的步骤①中MgO、R₂O、CeO₂、Sb₂O₃在配方料过程中通过电子秤精确称量，震动给料机给料，排放在称量皮带中，与其他同时称量好的物料一起进入混合机混合，经过充分混合后，通过皮带机输送进入到窖头料外仓。

所述的步骤③中是在制作玻璃平面花纹精度；控制平整度公差；通过压延机系统操作的控制来实现。

所述的步骤④中是玻璃在高温状态情况下过渡到常温状态过程系统的控制，使玻璃板面平整；不冷裂；通过退火窑系统操作的控制来实现。

所述的步骤⑤中是玻璃在有速度运行过程中实施精确切割的操作，通过脉冲镀膜工艺加工过程的系统操作控制来实现。

所述的步骤⑥中是对不同要求和形状的玻璃进行制作，通过各种玻璃深加工机械的操作控制来实现。

所述的步骤⑦进一步包括：

(1)镀膜纳米材料的制备；

组成镀膜层各组分的重量百分比是：

{(CH₃)₂CHOH}    68-77％；

(H₂O)           5-7％；

(C₂H₆O₂)        8-10％；

SiO₂            10-15％

用SiO₂作为前躯体，经过醇还原过程的温度时间控制还原反应冷却回流速度得到需要生存的多孔纳米材料SiO₂；得到胶体后，再用醇稀释，配置成比重0.82g/ml、粘度2.6cps、粒径30-40nm的一种纳米材料。

(2)镀膜操作；

将完成深加工的玻璃原片，采用喷涂法在玻璃动态(速度25-45ml/min)条件下用多把压力喷抢(0.5-0.7Mpa)同时自动向玻璃表面涂覆盖镀膜，然后按照工艺要求进入设定的温度(250-350度)和时间2.8-2.6min条件下进行恒温烘培。涂膜后的膜层硬度6-7H，在380-1100nm波长范围透过率提高2-2.5％。

所述的步骤⑧经过钢化炉中钢化工艺所设定的温度(700-800度)使所有溶剂挥发，有效的SiO₂经过高温牢固粘附在玻璃表面具有极高的硬度。因为SiO₂镀膜与玻璃的折射率相近，当可见光入射时发生干涉达到反射降低的效果。

所述的步骤⑥可省略。

藉由上述技术方案，本发明具有如下技术效果：

1、本发明是一种在铁元素含量极减的太阳能超白压花玻璃原料配方中加入二氧化铈CeO₂，从而使玻璃对紫外线光段透过率极减以达到控制太阳能组件衰减的目的，阻断率达到36％以上。

2、与现有的同类产品比较，本发明产品含Fe₂O₃更减，太阳能透过率更高，光伏电池的光电转换率更高(见图1透过率曲线)紫外线的阻断能更强热效应更减。

3.本发明中使用了Sb₂O₃作为澄清剂，充分利用了它的澄清机理，在熔化的减温阶段吸收O₂，转化为Sb₂O₃，在熔化的高温阶段放出O₂，达到高温澄清的效果，并使Fe在玻璃液中的价态基本转化为+3价，进一步提高了玻璃白度，最大限度增加了太阳能的透过率，配方中增加铈的含量提高基对紫外线光谱的阻断能力。

附图说明

图1是本发明产品的太阳能透过率曲线图。

具体实施方式

实施例1：

一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃，组成玻璃基层各组分的重量百分比组成是：

SiO₂      72.50％

Al₂O₃     2.50％

Fe₂O₃    0.01％

CaO      11.00％

R₂O      13.50％

Sb₂O₃    0.39％

CeO₂     0.10％

玻璃基层上镀膜层的形成过程如下：

(1)镀膜纳米材料的制备；

组成镀膜层各组分的重量百分比是：

{(CH₃)₂CHOH}    68％；

(H₂O)           7％；

(C₂H₆O₂)        10％；

SiO₂            15％

用SiO₂作为前躯体，经过醇还原过程的温度时间控制还原反应冷却回流速度得到需要生存的多孔纳米材料SiO₂；得到胶体后，再用醇稀释，配置成比重0.82g/ml、粘度2.6cps、粒径30-40nm的一种纳米材料。

(2)镀膜操作；

将完成深加工的玻璃原片，采用喷涂法在玻璃动态(速度25-45ml/min)条件下用多把压力喷抢(0.5-0.7Mpa)同时自动向玻璃表面涂覆盖镀膜，然后按照工艺要求进入设定的温度(250-350度)和时间2.8-2.6min条件下进行恒温烘培。涂膜后的膜层硬度6-7H，在380-1100nm波长范围透过率提高2-2.5％。

经测试，本实施例产品对紫外线光谱的阻断率达到40％，反射率低于5％。

实施例2：

一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃，组成玻璃基层各组分的重量百分比组成是：

SiO₂     73.50％

Al₂O₃    0.50％

Fe₂O₃    0.006％

CaO      8.00％

MgO      4.00％

R₂O      13.50％

Sb₂O₃    0.10％

CeO₂     0.394％

玻璃基层上镀膜层的形成过程如下：

(1)镀膜纳米材料的制备；

组成镀膜层各组分的重量百分比是：

{(CH₃)₂CHOH}    77％；

(H₂O)           5％；

(C₂H₆O₂)        8％；

SiO₂            10％

用SiO₂作为前躯体，经过醇还原过程的温度时间控制还原反应冷却回流速度得到需要生存的多孔纳米材料SiO₂；得到胶体后，再用醇稀释，配置成比重0.82g/ml、粘度2.6cps、粒径30-40nm的一种纳米材料。

(2)镀膜操作；

将完成深加工的玻璃原片，采用喷涂法在玻璃动态(速度25-45ml/min)条件下用多把压力喷抢(0.5-0.7Mpa)同时自动向玻璃表面涂覆盖镀膜，然后按照工艺要求进入设定的温度(250-350度)和时间2.8-2.6min条件下进行恒温烘培。涂膜后的膜层硬度6-7H，在380-1100nm波长范围透过率提高2-2.5％。

经测试，本实施例产品对紫外线光谱的阻断率达到43％，反射率低于5％。

实施例3：

一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃，组成玻璃基层各组分的重量百分比组成是：

SiO₂     74.00％

Al₂O₃    0.50％

Fe₂O₃    0.006％

CaO      10.194％

R₂O      14.50％

Sb₂O₃    0.40％

CeO₂     0.40％

玻璃基层上镀膜层的形成过程如下：

(1)镀膜纳米材料的制备；

组成镀膜层各组分的重量百分比是：

{(CH₃)₂CHOH}    70％；

(H₂O)           6％；

(C₂H₆O₂)        9％；

SiO₂            15％

用SiO₂作为前躯体，经过醇还原过程的温度时间控制还原反应冷却回流速度得到需要生存的多孔纳米材料SiO₂；得到胶体后，再用醇稀释，配置成比重0.82g/ml、粘度2.6cps、粒径30-40nm的一种纳米材料。

(2)镀膜操作；

将完成深加工的玻璃原片，采用喷涂法在玻璃动态(速度25-45ml/min)条件下用多把压力喷抢(0.5-0.7Mpa)同时自动向玻璃表面涂覆盖镀膜，然后按照工艺要求进入设定的温度(250-350度)和时间2.8-2.6min条件下进行恒温烘培。涂膜后的膜层硬度6-7H，在380-1100nm波长范围透过率提高2-2.5％。

经测试，本实施例产品对紫外线光谱的阻断率达到44％，反射率低于5％。

实施例4：

一种减反射高透过率镀膜太阳能超白压花玻璃，组成玻璃基层各组分的重量百分比组成是：

SiO₂     72.57％

Al₂O₃    2.50％

Fe₂O₃    0.01％

CaO      11.00％

R₂O      13.50％

Sb₂O₃    0.40％

CeO₂     0.02％

玻璃基层上镀膜层的形成过程如下：

(1)镀膜纳米材料的制备；

组成镀膜层各组分的重量百分比是：

{(CH₃)₂CHOH}     75％；

(H₂O)            5％；

(C₂H₆O₂)         10％；

SiO₂             10％

用SiO₂作为前躯体，经过醇还原过程的温度时间控制还原反应冷却回流速度得到需要生存的多孔纳米材料SiO₂；得到胶体后，再用醇稀释，配置成比重0.82g/ml、粘度2.6cps、粒径30-40nm的一种纳米材料。

(2)镀膜操作；

将完成深加工的玻璃原片，采用喷涂法在玻璃动态(速度25-45ml/min)条件下用多把压力喷抢(0.5-0.7Mpa)同时自动向玻璃表面涂覆盖镀膜，然后按照工艺要求进入设定的温度(250-350度)和时间2.8-2.6min条件下进行恒温烘培。涂膜后的膜层硬度6-7H，在380-1100nm波长范围透过率提高2-2.5％。

经测试，本实施例产品对紫外线光谱的阻断率达到36％，反射率低于5％。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。