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低铁超白压花玻璃产品与专利技术简析

供稿人:路炜  供稿时间:2010-11-10   关键字:太阳能玻璃  超白  低铁  压花玻璃  
太阳能作为一种再生能源,能有效缓解全球目前能源供应紧张状况。国际上随着美国、欧盟、日本等国家光伏发展计划、百万太阳能屋顶计划、光伏先锋计划等政策的制定和出台,太阳能产业年增长率超过了2O%。太阳能产业成为全球最活跃的投资热点之一。
 
太阳能的利用装置,无论是太阳能热转换装置,还是太阳能电转换装置都离不开太阳能玻璃,于是太阳能玻璃逐渐成为平板玻璃行业新的经济增长点。作为太阳能组件的太阳能玻璃必须具备下列特性:
(1)阳光透过率高、吸收率和反射率低;
(2)对风压、积雪、冰雹、投掷石子等外力和热应力有较高的机械强度;
(3)对雨水和环境中的有害气体具有一定的耐腐蚀性能;
(4)长期暴露在大气和阳光下,性能无严重恶化。
(5)热膨胀系数必须与结构材料相匹配,即膨胀系数要小。
 
能够满足上述条件,只有超白浮法玻璃和超白压花玻璃。但由于超白浮法玻璃原片反射率较高,表面必须经过一定的处理才能达到作为太阳能玻璃的要求;而超白压花玻璃经钢化处理后,可直接作为太阳能玻璃,所以超白压花玻璃是太阳能装置首选的盖板材料。
 
国内外相关产品
 
目前国外生产超白压花玻璃的厂商主要有美国Guardian Industries、美国AFG Industries、英国Pilkington、法国Saint-Gobain Glass;国内有报道南玻集团股份有限公司、天津泰岳玻璃有限公司等有能力生产此类产品。
 
Guardian公司提供厚度3-15mm的低铁超白玻璃Guardian UltraWhite™,对可见光透过率为91%,对太阳能穿透率为89%,紫外光透过率为81%。
 
AFG Glass公司的Solite®太阳玻璃为低铁滚压玻璃,在其中一个表面上带有点画的花纹。结合有利的太阳性能、独特的无色外表和完全可回火的,可提供厚度1/8"、5/32"和3/16"。厚度1/8"玻璃PAR 91.8%、太阳能穿透率91.0%。
 
天津泰岳玻璃有限公司生产/经营的产品低铁超白太阳能电池玻璃,太阳光直接透射比92.3%。
 
2007年6月中国规模最大的太阳能超白玻璃生产线在东莞市麻涌镇中国南玻绿色能源产业园区点火。该项目总投资为2.45亿元,主要从事太阳能超白光伏玻璃和优质超白压花玻璃生产。至2006年10月已建成了一条250t/d的太阳能超白玻璃生产线。此次点火投产的太阳能光伏超白玻璃是南玻自主创新研发成功的新一代太阳光伏产业用封装玻璃,它具有高太阳能透过率、高机械强度、高平整度等优异特点,产能将达到1000万平方米,以满足我国光伏产业对高品质超白玻璃的市场需求(南玻太阳能超白玻璃生产线东莞正式投产,http://www.sichinamag.com/Article/html/2006-10/20061031024324.htm,2007-6-7)。
 
 
表1:国外低铁超白压花玻璃产品的物理性能
 
物理性能
Guardian UltraWhite
Solite®
厚度mm
3.175
3.175
 
透光率%
91(390~780nm)
>91(410~1950nm)
 
太阳能穿透率%
89
91.0
 
拉伸强度MPa
-
41.4
 
杨氏弹性模量GPa
-
73.1
 
 
 
部分国内外相关专利
 
1、TI: transparent glass pane provided with a surface structure
PN: WO2006134301(申请日2006.06.13公开日2006.12.21)
PA: SAINT GOBAIN (FR); HARDER NILS-PETER (DE); etc.
一种制造透明方块玻璃的方法,至少在它的一个主要表面上压印了单独的样式,特别是金字塔状、锥状或平截头状,系通过压花或轧制而成。通过深度、高度或周界变化形成的图案,可以避免反射光形成峰顶强度,而同时达到高质量的光捕获效果,因此特别适合于太阳应用。
 
2、TI: Embossed glass pane cover for solar cells.
PN: WO2002064518(申请日2001.08.07公开日2002.08.22)
PA: Interfloat Corporation, Liechtenstein
用于太阳应用,特别是光伏与热电池的玻璃方块,通过压花或轧制制成,其两面都有图案。图案的最大峰-谷比率≤50mm (优选≤30mm),对于可见光的穿透值接近那些无结构的玻璃。通过在玻璃方块上安置防眩层,可进一步改善透光性能。
 
3、TI: Solar cell using low iron high transmission glass with antimony and corresponding method
PN: US2006249199(申请日2005.05.05公开日2006.11.09)
PA: GUARDIAN INDUSTRIES (US) 
用于太阳能电池的高透光和低铁玻璃。玻璃基体的至少一个表面被压花。锑(Sb)被用于玻璃中以改进玻璃暴露在紫外辐射和阳光下的日光性能稳定性。玻璃基体的低含铁量、锑和压花特性的组合,导致高可见光传输和优秀的光折射特征。
 
4、TI: Solar cell low iron patterned glass and method of making same
PN: US2006169316(申请日2005.02.03公开日2006.08.03)
PA: GUARDIAN INDUSTRIES (US) 
用于太阳能电池的压花玻璃基体,至少一个表面被压花。玻璃基体的低含铁量、锑和压花特性的组合,导致高可见光传输和优秀的光折射特征。
 
5、TI: 太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺
PN: CN200510037934.3(申请日2005.02.28公开日2005.08.03)
PA: 常熟市幸福玻璃建材有限公司 
一种太阳能光伏电池组件的盖板玻璃的加工工艺,属于太阳能光电转换玻璃加工技术领域。由以下步骤构成:(1)选择基板;(2)对基板裁切;(3)磨边和倒角;(4)清洗;(5)入钢化炉钢化处理后出炉包装,所述钢化处理是将钢化炉的上、下部电热温度分别控制为710~715℃和690~700℃,基板进炉间隔时间控制为10~15秒钟,加热时间为145~170秒钟,徐冷时间为40~50秒钟,上、下风排距离分别控制为20~25mm和18~22mm,风门比例控制为80~100%,出炉速度控制在70~90cm/秒。优点:成品率在98%以上,平整度弓形和波形时分别为<0.2%和<0.15%,应力分配均匀,压板成形时板压破碎率在0.02%以下,用1040g钢球1米高自由跌落不破裂而表现出优异的抗冲击强度。
 
表2:国外低铁超白压花玻璃产品的组分
 
化学成分(%)
US20060249199
(美国GUARDIAN公司
Solite®
(近似)
权利要求
实施例1
SiO2
67-75
71.78
73
K2O
-
0.28
-
Na2O
10-20
13.59
14
CaO
5-15
9.23
8.7
MgO
-
4.07
3.9
总铁(用Fe2O3表示)
0.001-0.06
0.027
0.4
CeO
0-0.07
0
Sb2O3
0.01-1.0
0.2
Al2O3
-
0.59
SO3
-
0.416
TiO2
-
0.012
Cr2O3
-
0.0008
玻璃氧化还原剂
-
0.04
 
 

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