太阳能光伏玻璃及其薄膜的开发与应用

太阳能光伏玻璃及其薄膜的开发与应用

张明

东莞南玻太阳能玻璃有限公司广东东莞523000

[摘要]本文主要从太阳能的光伏玻璃与其薄膜的基本分类、实践应用、光伏TCO的镀膜玻璃及太阳能的薄膜电池入手，对太阳能的光伏玻璃与其薄膜开发及应用，进行了深度的分析与研究，以不断强化太阳能的光伏玻璃与其薄膜各项性能，促进太阳能薄膜电池加工制造业的稳步发展。

[关键词]太阳能；光伏玻璃；其薄膜的开发与应用

前言：

太阳能光伏玻璃（Solarphotovoltaicglass），属于利用过层压入一种太阳能的电池，可充分运用太阳来进行辐射发电，且具有着电流引出性装置与电缆的一类特种玻璃。它主要是由特殊的金属导线、背面玻璃、胶片、太阳能的电池片、低铁玻璃所构成，把太阳能的电池片景观胶片密封于低铁玻璃与背面玻璃中间，属于一种最具创新意义的高新技术类玻璃产品。通过利用低铁玻璃在太阳能的电池上进行覆盖，能够确保太阳光实际的透光率，通过钢化处理之后该低铁玻璃具有较强抗风压及昼夜温差的承受力。在一定程度上，太阳能的光伏玻璃属于太阳能类电池核心组件之一。为了能够能够加工制造出功能性较强的太阳能类电池，就需广大技术人员提高对太阳能的光伏玻璃重视程度，结合以往的实践经验，对太阳能的光伏玻璃与薄膜开发及实践应用，进行综合性的分析与研究。从而能够加工制造出各项性能更为强大的太阳能类电池，促进我国太阳能类电池相关生产企业的进一步发展。

1、基本分类及实践应用

1.1硅太阳能类电池的盖板玻璃主要构成

硅太阳能类电池的盖板玻璃，通常应用含铈、钛等一些氧化物硼硅酸盐的微平板玻璃，其厚度在50-300μm范围。在其构成设计当中，应当重点考虑到下列氧化物的作用。其一，二氧化铈（CeO2）可赋予玻璃以较强抗辐射性，让辐照的稳定性有所提升，也就是在辐照环境下玻璃保持原有的颜色，通常称之为稳定剂。但是，若在硼硅酸盐的玻璃当中过多加入二氧化铈（CeO2），就会导致玻璃出现着色或分相等问题，很可能会降低其可见光实际透度。那么，经过相关专家学者的研究表明，在该硼硅酸盐的玻璃当中若加入0.25%-8.0%氧化铝(Al2O3)或三氧化二锑(sb2o3)，则就会对含铈的硼硅酸盐类玻璃颜色产生不利影响，导致其可见的光透率逐渐提升，紫外的透光率逐渐下降，实际的抗辐射性逐渐提升。那么，在此种情况之下，二氧化铈（CeO2）引入量能够增加到2%；其二，二氧化钛（TiO2）－二氧化铈（CeO2）与二氧化钛（TiO2）的联合应用，通常会降低其紫外线的透光率，将辐照的稳定性逐渐增加。引入TiO2还可减少CeO2实际引入量，降低玻璃黏度，实现熔化与澄清玻璃。但是，二氧化钛（TiO2）实际含量若过高，则必然会董爱智玻璃实际课件的光透率逐渐降低。因而，相关技术人员需确保二氧化钛（TiO2）实际含量在0.25%-2.00%之间，二氧化钛（TiO2）－二氧化铈（CeO2）的总量则需控制于3.5%-7.0%范围之内；其三，氧化铝(AL2O3)可提升玻璃自身化学的稳定，还可对其分组产生抑制作用，将玻璃液相的温度有效提升，引起辐射的着色。同时，氧化锌(ZnO)可有效改善玻璃化学的稳定性，辐射不予着色，但却能够将玻璃液相的温度提升；氧化硼(B2O3)可实现玻璃熔化及澄清，质量分数在10%以上范围；三氧化二锑（Sb2O3），可确保含铈的硼硅酸盐类玻璃实现脱色；硅酸钠（R2O）其也可实现玻璃熔化及澄清，但相关技术人员需严格控制其实际引入量，Li2O实际引入量必须在1.5%以下，过氧化钠（Na2O）实际的引入量需控制在5.5%范围之内，氧化钾(K2O)实际的引入量需控制在5.5%范围之内，硅酸钠（R2O）总量需控制在6.0%范围之内。

1.2太阳能类电池的基板玻璃

1.2.1耐划伤及耐水侵蚀特性的基板玻璃

在组分设计太阳能类电池的基板玻璃期间，广大技术人员需尤为注重以下几个方面：其一，二氧化硅（SiO2）实际含量需在63%以下，确保玻璃实际操作的温度处于标准范围之中，也就是相对黏度103Pa·s期间，其液相的温度与实际温度差逐渐变小，析晶倾向的逐渐增加。如果超过了74%的质量分数，该玻璃脆性数值就会逐渐提升；其二，氧化铝（Al2O3）能够将玻璃耐水性提升，但是在5%以上时，玻璃操作的温度范围会逐渐缩小；其三，氧化钙（CaO）与氧化钾(K2O)，均可调节900℃以上玻璃的黏度。

1.2.2耐高温特性的基板玻璃

针对于耐高温特性太阳能类电池的基板玻璃，可运用传统溶胶、熔体的淬冷法，配合凝胶的工艺制备，熔化的温度控制在1650-1800℃之内，实际退火温度控制在800℃。该玻璃转变的温度需超过800℃，热膨胀的系数为（1-12）*10-6/K，接近于膜层材料，热的稳定性可达到1000℃。

2、光伏TCO的镀膜玻璃及太阳能的薄膜电池

2.1光伏TCO的镀膜玻璃

光伏TCO的镀膜玻璃，包含着Sn、In、Zn、Cd氧化物，还有复合多元的氧化物类薄膜材料。那么，光伏TCO的镀膜玻璃在实际使用中，光伏电池对其有着一定的硬性要求。首先，在光谱的透光率。TCO的镀膜玻璃，需保持较高透光率，实现太阳光的充分利用，生产出薄膜电池高质量的产品；其二，较强的导电性能。氧化铟锡透明的导电玻璃，把锡元素掺到氧化铟当天在，以提升导电率，导电性相对较好，最低的电阻率可达到10-5Ω·cm；最后，该TCO的镀膜玻璃需具备较强激光的刻蚀性、耐久性、耐候性等。TCO的镀膜通常是应用硬膜的镀制性工艺，膜层自身有着良好的耐酸碱性及耐磨性。那么，基于光伏电池对光伏TCO的镀膜玻璃有着这些硬性要求，在实际应用期间，必须确保TCO玻璃保质期超过20年以上，才可切实地确保所生产出的光伏电池使用寿命。

2.2太阳能的薄膜电池

太阳能的薄膜电池，它主要包含着非晶硅(a－Si)的薄膜电池、多晶硅(poly－Si)的薄膜电池、铜铟硒(CIS)的系薄膜类电池、碲化镉(CdTe)的薄膜电池等。非晶硅(a－Si)的薄膜电池制备方法相对较多，如热丝的CVD制备方法、微波电子性回旋共振的CVD制备方法、甚高频的等离子体性增强CVD制备方法等。但是，经相关科研人员实践研究表明，甚高频的等离子体性增强CVD制备方法，具有较高的应用效果，可生产出高质量的太阳能类薄膜电池。

3、结语

综上所述，为了能够更好地利用太阳能类光伏玻璃与其薄膜，就需相关专家及技术人员，积极投身于实践研究当中，不断地进行太阳能类光伏玻璃与其薄膜开发及有效性应用，以生产出高质量、高性能的太阳能薄膜电池，促进我国加工制造业的进一步发展。

[参考文献]

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[2]徐美君.太阳能光伏玻璃及其薄膜的开发与应用(三)[J].玻璃与搪瓷,2011,39(04):478-479.

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