影响光伏玻璃透过率原因分析与对策

影响光伏玻璃透过率原因分析与对策

闫龙青,王自收,宋海龙

安彩光伏新材料有限公司  河南安阳  455000

摘要：随着新能源产业的发展，太阳能和风能等清洁能源的比重不断上升，兴建了大量的光电设备和风电设备，尤其是光伏发电系统，在社会生产中有着广泛的应用范围，极大的改善了我国的能源结构，促进了清洁能源产业的稳定发展。这也使得光伏玻璃产业兴盛繁荣，光伏发电系统对于光伏玻璃的透过率也有了更高的要求，具有良好透过率的光伏玻璃可以将更多的光能转化为电能提高光伏发电的效率。

    关键词：光伏玻璃；透过率；影响因素；对策

    引言：

随着石化能源的不断开采和消耗，新能源的开发已迫在眉睫，通过合理的利用自然能源推动新能源产业的发展，就成为当今时代的主题，大力开发利用太阳能、风能与地热能是新能源行业的主流趋势，而我国幅员辽阔，光能十分丰富，将光能转化为电能是最为有效的新能源开发途径，光伏发电也是重要的新能源形式之一。光伏玻璃的透过率是影响光伏发电效率的主要因素，而光伏玻璃中的含铁量、燃烧气氛、产品的花型和减反膜都是影响光伏玻璃透过率的因素，想要提升光伏玻璃的透过率，就需要从上述几方面入手，提高光伏玻璃的透过率。

    1.影响光伏玻璃透过率的主要原因

光伏玻璃的结构相对复杂，由低铁玻璃、太阳能电池片、胶片、背面玻璃以及特殊金属导线组成，这对于光伏玻璃的质量有着极高的要求标准，需要严格控制玻璃液温度、压延辊、以及操作工艺，保证光伏玻璃完美成型，质量符合太阳能光热组件的要求。而光伏玻璃的主要原料成分包括石英砂、纯碱、石灰石、白云石、硝酸钠、芒硝、焦锑酸钠、氢氧化铝等。因此影响光伏玻璃透过率的主要原因包括以下几点：

1.1 光伏玻璃中的铁含量

光伏玻璃作为光伏发电系统的重要构件，需要具备良好的透过性能，将光能转化为电能，其主体成分为钠钙硅玻璃，在可见光到近红外波段的范围，对杂质的吸收是十分重要的。杂质是指光伏玻璃原料中存在的铁、镍、铬个钛等着色元素，如果不能及时清除玻璃原料中的各种金属杂质，就会对光伏玻璃的透过率产生影响。光伏玻璃生产过程中，如果石英砂中的杂质铁成分过高或者碎玻璃在回收期间有铁杂质的混淆，就会对熔融玻璃的气泡和透过率造成严重的影响。在正常情况下，要对原材料中的石英砂中的铁含量进行严格的控制，才能够保证透过率不受影响[1]。

1.2 光伏玻璃的燃烧气氛

光伏玻璃的燃烧气氛主要分为有氧气氛和无氧气氛两种，在进行光伏玻璃的生产过程中，正常情况下都会利用氧化气氛的形式来进行。窑炉燃烧气氛能够通过氧化还原程度的系数来进行判断，利用氧化铁的含量在三氧化二铁中占有的比例来进行表示，占有的百分比越小，玻璃的透光率就越大，而占有的百分比越大，玻璃的透过率越小，这种情况下可以利用分光光度计来对数据进行测量和计算。此外，也可以通过玻璃的颜色对燃烧气氛的情况来进行判断，若是玻璃出现发白或者发黄就说明燃烧气氛控制的比较好，若是玻璃出现发蓝或者发绿的现象就说明燃烧气氛控制的较差。

1.3 光伏玻璃的产品花型

光伏玻璃板的透光率与其下板凹坑之间具有十分紧密的联系，在此期间凹坑的形状也会对透光率的程度有所影响。若是下板凹坑的曲线呈现平滑、饱满以及深度较浅的形状，那么入射的光线正常情况下都可以穿过二次折射透射过玻璃上板进入空气，这种形式的反射能量相对来讲会比较小，而入射光线只能够在凹坑的底部侧壁能够很出现全反射，这种状态下，玻璃的透过率会实现理想的作用效果。若是玻璃下板凹坑呈现曲线突兀、尖锐、深度较深的形状的话，那么只有凹坑顶部会有少量的入射光线能够穿过二次折射透射过玻璃上板进入空气，这种情况的反射能量就相对比较大，入射光线发生全反射的现象也比较多，使得玻璃的透过率受到的影响就比较低。

1.4 光伏玻璃的减反膜

玻璃的透过率对产品镀膜的影响主要是因为镀膜玻璃在玻璃表面镀上一层或者多层金属、合金或者是金属化合物薄膜，这样就能够将玻璃的光学性能有所改变，在一定程度上能够实现一些特定的标准要求。

当玻璃表面进行镀膜之后，在一定程度上降低了光的反射，将反射光和透射光的能量进行重新的分配。现阶段，在进行镀膜玻璃生产期间，一般情况下镀膜有提拉法和辊涂法这两种形式。而辊涂法中又分成钢化前镀膜以及钢化后镀膜两种生产方式，但是根据目前的实际情况来看，运用比较广泛的就是钢化前辊涂生产工艺。在此基础上，镀膜层的厚度在正常情况下要控制在四分之一左右，从理论上来分析，玻璃的透过率会比较高[2]。

2.提升光伏玻璃透过率的主要对策

2.1 减少光伏玻璃中的铁含量

减少光伏玻璃中的铁含量需要从以下几个方面入手：

（1）将原材料石英砂中铁的含量和成分进行严格的把控。（2）在进行生产过程中要将碎玻璃清洁进行严格的监控和管理，其中主要包括了送料车的车斗等要加装内衬板，这样就能够降低铁斗出现的磨损程度；强化对玻璃生产中冷端废弃玻璃的管理工作，严禁利用铁制工具进行玻璃的运送，在此基础上还要对含铁物质掉入碎玻璃落板料仓进行严格的控制等等。（3）在进行配合料传送期间要对铁进行严格的控制，也就是大家所说的所谓的除铁工作，在配合料传送的各个位置，强化除铁装置的安装和配备，特别是电磁除铁装置是安装，这种装置的效果相对来讲要好许多，在此期间也要定期安排专业的人员对设备的除铁情况以及除铁的数量进行严格的检查，并及时做好记录。此外，在溜管等重要的位置，在其内部要添加内衬，这样就能够避免铁发生磨损。（4）配料的维护检修工作人员在对设备进行日常的维护保养期间，要对电焊渣、电焊条、螺栓、螺母等金属物质掉入原料仓或运输带的情况进行严格的监管和控制等。（5）在进行窑炉喷枪燃烧的过程中，金属氧化物极有可能会掉在玻璃中，这种情况的出现，就需要组织窑炉热保人员要对喷枪定期是进行清理灰尘处理，这样才能够保证玻璃的透过率不受影响。（6）退火炉氧化层出现的脱落物极有可能会掉在碎玻璃中，这也是在实际的工作中避免不了的情况，这种问题就需要进行严格的控制，避免掉进冷端碎玻璃料仓中造成不良的影响，其中主要包括吹扫风管或风道的安装等

[3]。

2.2 强化原材料中的脱色剂以及氧化剂使用量。

玻璃脱色在正常情况下分成两种情况：第一种是化学脱色；第二种是物理脱色。对于化学脱色来讲，正常是添加氧化剂，比如硝酸钾、硝酸钠、氧化砷以及氧化锑等，其主要的作用就是促进玻璃中着色能力较强的 Fe2+ 氧化成为着色能力较弱的 Fe3+，这样就能够降低光的吸收，再者就是添加氟化物，促使铁形成无色的 [FeF6]3-络离子，这样就可以降低铁着色的影响。物理脱色主要利用的是互补原理，以此来对玻璃的颜色进行改变。

2.3 降低原材料中还原剂的使用量。

在原材料中，要尽量降低还原剂的使用量，例如略微增加芒硝，并且能够适当的降低铝粉等，但是有的时候也要小心谨慎，因为氢氧化铝 AL (OH )3、中水的占有量大约在 34.6% 左右，放出的水汽能够对配合料的气体率起到一种调和的作用，对玻璃的均化有一定的徐进作用。

3.结束语

本文主要就影响光伏玻璃透过率的原因进行分析，并提了提高光伏玻璃透过率的对策，通过减少光伏玻璃中的铁含量、强化原材料中脱色剂和氧化剂的使用量，降低原材料中还原剂的使用量，希望对提高光伏玻璃质量有所帮助。

参考文献：

[1] 王泽斌.光伏玻璃成分设计中的光谱特性与铁含量控制标准探讨[J].玻璃与搪瓷.2019.46(06):36-41.

[2] 章威.提高光伏玻璃透过率和自清洁的研究[D].云南师范大学.2018.

[3] 耿铁,胡金中,蔚川乐,盛洁,秦立祥.提高光伏玻璃透光率的研究概述[J]. 硅酸盐通报.2018.36(05):1594-1598.