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什么是光伏玻璃?

光伏玻璃，亦稱“光電玻璃”。一種將太陽(yáng)能光伏組件壓入，能夠利用太陽(yáng)輻射發(fā)電，并具有相關(guān)電流引出裝置以及電纜的特種玻璃。由玻璃、太陽(yáng)能電池片、膠片、背面玻璃、特殊金屬導(dǎo)線等組成，是一種最新穎的建筑用高科技玻璃產(chǎn)品。

圖片來(lái)源：旗濱集團(tuán)

圖片來(lái)源：信義光能

光伏玻璃的主要成分

光伏玻璃的主要原料成分包括石英砂、純堿、石灰石、白云石、硝酸鈉、芒硝、焦銻酸鈉、氫氧化鋁等。石英砂主要是起著網(wǎng)絡(luò)形成體的作用，用量通常占據(jù)玻璃組分的大半，純堿主要作用是提供氧化鈉，主要是降低玻璃的熔制溫度;石灰石的主要作用是調(diào)整玻璃的黏度到合適的值，使得玻璃成型時(shí)間滿足成型要求，芒硝的作用主要是作為澄清劑，用來(lái)排除玻璃中的氣泡，提供玻璃的透過(guò)率。

光伏玻璃原料和分類（圖源：楊帆，等. 《綠色建材評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 光伏玻璃》標(biāo)準(zhǔn)解讀）

光伏玻璃的制備工藝，光伏玻璃通常采用壓延法制備，其中生產(chǎn)過(guò)程可分為原片生產(chǎn)和深加工兩個(gè)階段;原片生產(chǎn)主要包括配料、熔化、壓延、退火、裁切;在壓延過(guò)程中，1100℃左右的熔融玻璃，經(jīng)過(guò)壓延機(jī)輥?zhàn)右砸欢ǖ乃俣葔貉印⒗鋮s，達(dá)到一定厚度、一定板寬、一定花型、透過(guò)率為 91.5%的玻璃板，而后經(jīng)過(guò)退火窯的退火，使玻璃板有相對(duì)穩(wěn)定的應(yīng)力曲線分布，達(dá)到具有一定的強(qiáng)度，不易破碎、有利于切割、加工的玻璃板。需要指出的是，光伏壓花玻璃同浮法玻璃的生產(chǎn)線存在差異，假如光伏玻璃供不應(yīng)求是無(wú)法從浮法玻璃生產(chǎn)線直接切換的。

深加工過(guò)程通常是將原片玻璃鍍膜和鋼化，鍍膜是為了提高光伏玻璃的透光率，鋼化則是為了增加玻璃的機(jī)械性能，鋼化后的玻璃抗彎強(qiáng)度是普通玻璃的 3~5 倍，抗沖擊強(qiáng)度是普通玻璃 5~10 倍，提高強(qiáng)度的同時(shí)亦提高了安全性。

光伏玻璃在組件中的作用

光伏玻璃是光伏組件的重要組成部分，其作用是：

①將光伏組件中的核心部件——晶硅片封裝保護(hù)起來(lái)；

②將太陽(yáng)光最大限度地透射到電池硅片上，通過(guò)電池硅片將光能轉(zhuǎn)化為電能。

太陽(yáng)能電池組件結(jié)構(gòu)示意圖

圖：光伏&光伏玻璃產(chǎn)業(yè)鏈

來(lái)源：Wind，信達(dá)證券研發(fā)中心

光伏玻璃分類及生產(chǎn)工藝

光伏玻璃的分類主要有超白光伏壓花玻璃（又稱超白光伏壓延玻璃）、超白加工浮法玻璃、TCO玻璃和背板玻璃等，主要特點(diǎn)如下圖：

光伏玻璃主要是用于封裝晶硅太陽(yáng)能電池的超白壓延玻璃或制備薄膜電池用基板的超白浮法玻璃。

光伏玻璃分類（圖源：宗學(xué)濱.光伏玻璃用原料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和趨勢(shì)）

超白壓延玻璃與減反玻璃

超白壓延玻璃

超白玻璃也稱低鐵玻璃、高透明玻璃，是一種超透明堿石灰低鐵浮法玻璃。

超白玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率高，達(dá)到了98％以上，含鐵量低于100ppm，與普通玻璃不同，呈現(xiàn)在眼前的不再是那種青綠色。

超白玻璃按照工藝不同，可以分為超白壓延玻璃和超白浮法玻璃。

超白壓延玻璃是指利用壓延工藝生產(chǎn)的超白玻璃。主要應(yīng)用于晶硅電池，其優(yōu)點(diǎn)是：擁有高太陽(yáng)能透過(guò)率、低吸收率，高反射率，可以最大范圍、最大限度的吸收太陽(yáng)能的輻射熱量，提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

同時(shí)，高強(qiáng)度、能耐太陽(yáng)紫外光線的輻射，透光率不下降，可以更加有效地延長(zhǎng)蓋板玻璃的使用壽命，在各種環(huán)境下的耐堿能力、抗發(fā)霉能力和抗老化性能均比普通平板超白玻璃增強(qiáng)，作為太陽(yáng)能組件的蓋板玻璃，能夠有效保護(hù)太陽(yáng)能電池不受外界的損壞，而經(jīng)久耐用。

壓延法是利用壓延機(jī)將熔窯中出來(lái)的玻璃液成型，再經(jīng)退火、切裁而得壓延原片玻璃，目前超白壓延玻璃為主流生產(chǎn)工藝。

超白壓延玻璃的正面用特殊的絨面處理以減少光線反射，反面用特殊花型處理以增強(qiáng)不同入射角的光線透過(guò)率，透光率可達(dá)91.5%以上。

超白壓延玻璃作為光伏電站的關(guān)鍵組件，其高透光率、機(jī)械強(qiáng)度和耐候性等優(yōu)良特性，使其在提高光伏系統(tǒng)效率、延長(zhǎng)使用壽命和降低維護(hù)成本方面發(fā)揮了重要作用。同時(shí)，其生產(chǎn)工藝和材料選擇注重環(huán)保和可持續(xù)性，有助于光伏行業(yè)的綠色發(fā)展。隨著科技的發(fā)展，在超白壓延玻璃的基礎(chǔ)上，為了減少光的反射，升級(jí)版光伏減反玻璃應(yīng)運(yùn)而生！

光伏減反玻璃

光伏減反玻璃是鍍膜玻璃的一種，是在超白光伏玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜，以減少光的反射，改變玻璃的光學(xué)性能，滿足某種特定要求。

光伏減反玻璃是太陽(yáng)能光伏電池組件的封裝材料，主要用作太陽(yáng)能電池組件的前、后蓋板，通過(guò)減少對(duì)太陽(yáng)光的反射、吸收和散射，增加透光率，提高太陽(yáng)能光伏電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率。

光伏減反玻璃的薄膜層又稱為減反射涂層。這種在玻璃表面制備的減反射層，可采用真空沉積法、浸蝕法和高溫?zé)Y(jié)法等工藝。一般選用浸蝕法工藝為多。

浸蝕法工藝是指浸涂硅酸鈉與化學(xué)處理相結(jié)合制備減反射玻璃，經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便，其工藝流程大致如下：

玻璃原片→洗滌干燥→浸人硅酸鈉溶液→提取玻璃→低溫烘干(或自然風(fēng)干)→二次化學(xué)處理→提取并烘干→檢測(cè)(透光率、反射率及膜厚)→包裝→出廠

浸蝕法工藝可使玻璃透光率比原先提高4%~5%；如3mm光透過(guò)率由原來(lái) 80%提高到 85%，折射率較高的超白玻璃(含鐵量較低)，光透過(guò)率可從原來(lái) 86%提高到 91%。這種涂層與玻璃能夠牢固地結(jié)合，經(jīng)測(cè)試表明其耐磨性非常好。

綜上所述，通過(guò)在光伏玻璃上制備減反膜可以提高可見(jiàn)光的透過(guò)率，能夠提高光伏電池組件的整體輸出功率，減反膜技術(shù)對(duì)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)提升效益和降低成本具有直接的貢獻(xiàn)。

我國(guó)光伏玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段

從進(jìn)口替代到引領(lǐng)全球，行業(yè)始終保持較高集中度。國(guó)內(nèi)光伏玻璃產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了三階段：