專利名稱：一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池組件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種太陽能電池組件封裝用高 增透玻璃的加工方法。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)，自然資源日益匱乏，能源漸趨短缺，這些已成為當(dāng)今世界面臨的主要問題 和挑戰(zhàn)，為了人類的可持續(xù)發(fā)展，必須要求人類在尋求新型環(huán)?？商娲茉捶矫娌扇》e極 措施。太陽能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，有效利用太陽能將會大大緩解這些問 題和挑戰(zhàn)。自從1954年美國貝爾實驗室首次制成了實用的單晶硅太陽能電池，太陽能電池 一直是科學(xué)研究領(lǐng)域和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的一個熱點。經(jīng)過幾十年的努力，太陽能電池的研究 已經(jīng)取得了長足的進展，在我國，太陽能光伏電站已經(jīng)進入了產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；拈_發(fā)階段。但 是，目前如何進一步有效增加太陽光的轉(zhuǎn)換率，進而進一步提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效 率仍然是制約太陽能電池發(fā)展的技術(shù)性難題，解決這一問題有兩種途徑一是改進太陽能 電池組件中太陽能電池片的生產(chǎn)工藝，提高其光電轉(zhuǎn)換率，但是就目前的制作工藝水平，這 一方法已經(jīng)接近極限；另一種方法就是太陽能電池組件中封裝玻璃的透光率，目前太陽能 電池普通封裝玻璃的光線透過率最高只有91%左右，將近9%的太陽光未能被有效利用，其 中大部分太陽光被反射，少量被玻璃本體吸收。一般采取在玻璃表面鍍增透膜從而減少光 反射來提高太陽能電池效率，高增透玻璃結(jié)構(gòu)見圖1，其中1玻璃，2為增透膜。表面鍍膜的太陽能電池組件封裝玻璃的加工有兩個關(guān)鍵性技術(shù)，一是用于增透膜 制備的增透溶液的配制，二是在玻璃表面的鍍膜工藝。目前已報道的增透膜溶液一般為 Si02溶膠，其普遍存在溶膠穩(wěn)定性不高，保質(zhì)期短，鍍膜以后在玻璃表面附著力較差、機械 強度差等缺點；就鍍膜工藝而言，一般有真空濺射法、化學(xué)氣相沉積法、噴涂法、旋涂法，其 中真空濺射法、化學(xué)氣相沉積法對設(shè)備要求高，生產(chǎn)成本高，而噴涂法和旋涂法其膜層均勻 性不好、表面質(zhì)量不高、不易控制等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方 法，其可控性強、生產(chǎn)成本低、工藝簡單，制備出的鍍鏌太陽能電池組件封裝用玻璃表面質(zhì) 量好，機械強度高，增透效果顯著，對400nm 1 lOOnm波段的光線透射率平均能達到95%以 上。其技術(shù)方案是這樣的，其包括以下加工步驟首先制備SiOjf透膜溶液，然后將所 述Si02增透膜溶液在玻璃表面鍍鏌，最后將所述鍍鏌玻璃進行高溫鋼化處理，其特征在于 所述Si02增透膜溶液的制備，在常溫下，將硅酸酯加入稀釋劑，所述硅酸酯與稀釋劑的體積 比為1 :(5 20)，在劇烈攪拌下，依次加入水和水解催化劑，其中所述硅酸酯與水的體積比 為1 :(0. 1 0. 3)，所述硅酸酯與所述水解催化劑的體積比為1 :(0. 005 0. 15)，調(diào)節(jié)反 應(yīng)體系的pH值為2 5，加入1 5克的硅酸鎂鋰，然后密封攪拌2 10小時，室溫陳化7天 15天即得到Si02增透膜溶液，所述硅酸鎂鋰與硅酸酯的克升比為2 :3。其進一步特征在于在所述鍍膜步驟前，將制備好的所述Si02增透膜溶液放在超 聲波振蕩器內(nèi)振蕩5分鐘 15分鐘，使得溶液分散均勻，然后采用垂直提拉法將Si02增透 膜溶液均勻鍍在玻璃表面，提拉速度為300毫米/分鐘 700毫米/分鐘，再將所述鍍膜玻 璃在50°C 80°C溫度下烘干。所述高溫鋼化處理，其鋼化溫度為500°C 800°C，高溫加熱時間為150秒 200 秒，強化風(fēng)壓為70% 95%。其更進一步特征在于所述硅酸酯為正硅酸乙酯或正硅酸四乙酯，或是正硅酸乙 酯和正硅酸四乙酯的混合物；所述稀釋劑為無水乙醇、無水甲醇、無水異丙醇中的任一種； 所述水解催化劑為鹽酸或是醋酸，或是鹽酸和醋酸的混合液；
所述垂直拉伸法就是將玻璃懸掛固定于吊具，所述吊具連接升降機構(gòu)，鍍鏌時，所述升 降機構(gòu)通過吊具帶動玻璃緩慢下行，將玻璃浸漬于裝有Si02增透膜溶液的溶液槽內(nèi)10秒 鐘，然后按一定的速度向上拉升，Si02增透膜溶液就均勻地粘附在玻璃表面。使用本發(fā)明方法加工的太陽能電池組件封裝用高增透玻璃，由于其表面Si02增透 膜溶液中加入了稀釋劑，稀釋劑內(nèi)的納米小球懸浮在溶液里稀釋了溶液，使得溶液中的納 米粒子的距離保持在50nm左右，有效防止粒子團聚，從而提高Si02增透膜穩(wěn)定性，保證了 鍍膜厚度的一致性；此外，Si02增透膜溶液中加入了硅酸鎂鋰，其中的金屬鎂離子能與硅離 子形成穩(wěn)定的化學(xué)價鍵，從而加強Si02粒子之間的結(jié)合力，增加其在玻璃表面的附著力，金 屬鎂離子硬度高，也能有效提高其機械強度，提高其耐磨性；其鍍膜方法采用垂直提拉法， 通過提拉速度的控制能有效調(diào)控膜層厚度，調(diào)節(jié)增透峰值位置，進一步保證了表面膜層厚 度的一致性，且其對設(shè)備要求低，生產(chǎn)成本低；本發(fā)明方法中還采用玻璃鋼化技術(shù)，對增透 膜層進行鋼化處理，能進一步有效提高玻璃表面膜層的機械強度，使得膜層和玻璃之間粘 結(jié)更為牢固，抗摩擦能力強，不易擦除損傷和剝落，從而延長其在室外環(huán)境下的使用壽命。 使用本發(fā)明方法加工的增透膜玻璃在400nm llOOnm波段光線透射率平均能達到95%以 上，相對于未鍍膜玻璃透射率平均提高5%以上。


圖1為本發(fā)明中太陽能電池組件封裝用高增透玻璃結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的高增透太陽能電池組件封裝用玻璃加工方法，其包括Si02增透膜溶液的 制備，然后將所述Si02增透膜溶液在玻璃表面鍍鏌，最后將所述鍍鏌玻璃進行高溫鋼化處 理。所述Si02增透膜溶液的制備，在常溫下，將硅酸酯加入稀釋劑，所述硅酸酯與稀釋劑的 體積比為1 :(5 20)，在劇烈攪拌下，依次加入水和水解催化劑，其中所述硅酸酯與水的體 積比為1 (0. 1 0. 3)，所述硅酸酯與所述水解催化劑的體積比為1 (0. 005 0. 15)，調(diào) 節(jié)反應(yīng)體系的PH值為2 5，加入1克 5克的硅酸鎂鋰，然后密封攪拌2 10小時，室溫 陳化7天 15天即得到Si02增透膜溶液，硅酸鎂鋰與硅酸酯的克升比為2 :3。所述鍍膜，在鍍膜前，將制備好的Si02增透膜溶液放在超聲波振蕩器內(nèi)振蕩5分 鐘 15分鐘，使得溶液分散均勻，然后采用垂直提拉法將Si02增透膜溶液均勻鍍在玻璃表面，提拉速度為300毫米/分鐘 700毫米/分鐘，再將鍍膜玻璃在50°C 80°C溫度下烘干。所述垂直拉伸法就是將玻璃懸掛固定于吊具，所述吊具連接升降機構(gòu)，鍍鏌時，所 述升降機構(gòu)通過吊具帶動玻璃緩慢下行，將玻璃浸漬于裝有SiOjl透膜溶液的溶液槽內(nèi)10 秒鐘，然后按一定的速度向上拉升，Si02增透膜溶液就均勻地粘附在玻璃表面。高溫鋼化處理，其鋼化溫度為500°C 800°C，高溫加熱時間為150秒 200秒，強 化風(fēng)壓為70% 95%。本發(fā)明加工方法中，硅酸酯為正硅酸乙酯或正硅酸四乙酯，或是正硅酸乙酯和正 硅酸四乙酯的混合物；稀釋劑為無水乙醇、無水甲醇、無水異丙醇中的任一種；水解催化劑 為鹽酸或是醋酸，或是鹽酸和醋酸的混合液。實施例一
常溫下，將1730ml正硅酸乙酯溶于18030ml的無水乙醇中，在劇烈攪拌下，依次加入 310ml去離子水和30ml濃度為0. 12mol/L的鹽酸，控制pH值為2. 4，再加入2克硅酸鎂鋰， 密封攪拌3小時，陳化15天備用；鍍膜前將Si02增透膜溶液放在超聲震蕩器中超聲10分 鐘，玻璃基片采用3. 2mm超白浮法玻璃，用垂直提拉法在基本雙面鍍膜，提拉速度為500mm/ min，然后在50°C下烘干；對鍍膜玻璃進行鋼化，鋼化溫度為700°C，高溫加熱時間為170秒， 強化風(fēng)壓為90%，最后得到高增透鍍膜太陽能電池組件封裝玻璃。該封裝玻璃在400nm lOOOnm波段光線透過率平均達到95. 5%。實施例二
常溫下，將1730ml正硅酸乙酯溶于18030ml的無水乙醇中，在劇烈攪拌下，依次加入 310ml去離子水和17ml濃度為0. 12mol/L的鹽酸，控制pH值為3. 3，再加入3克的硅酸 鎂鋰，密封攪拌3小時，陳化15天備用；鍍膜前將Si02增透膜溶液放在超聲震蕩器中超 聲10分鐘，玻璃基片采用3. 2mm超白浮法玻璃，用垂直提拉法在基片雙面鍍膜，提拉速度 為500mm/min，然后在50°C下烘干；對鍍膜玻璃進行鋼化，鋼化溫度為700°C，高溫加熱時間 為170秒，強化風(fēng)壓為90%，最后得到高增透鍍膜太陽能電池組件封裝玻璃。該封裝玻璃在 400nm lOOOnm波段光線透過率平均達到95. 0%。實施例三
常溫下，將1730ml正硅酸乙酯溶于8650ml的無水乙醇中，在劇烈攪拌下，依次加入 519ml去離子水和9ml濃度為0. 12mol/L的鹽酸，控制pH值為2，再加入5克的硅酸鎂鋰， 密封攪拌2小時，陳化11天備用；鍍膜前將Si02增透膜溶液放在超聲震蕩器中超聲5分 鐘，玻璃基片采用3. 2mm超白浮法玻璃，用垂直提拉法在基本雙面鍍膜，提拉速度為500mm/ min，然后在50°C下烘干；對鍍膜玻璃進行鋼化，鋼化溫度為800°C，高溫加熱時間為170秒， 強化風(fēng)壓為95%，最后得到高增透鍍膜太陽能電池組件封裝玻璃。該封裝玻璃在400nm lOOOnm波段光線透過率平均達到95. 2%。實施例四
常溫下，將1730ml正硅酸乙酯溶于34600ml的無水乙醇中，在劇烈攪拌下，依次加入 173ml去離子水和260ml濃度為0. 12mol/L的鹽酸，控制pH值為5，再加入1克的硅酸鎂鋰， 密封攪拌10小時，陳化7天備用；鍍膜前將Si02增透膜溶液放在超聲震蕩器中超聲15分 鐘，玻璃基片采用3. 2mm超白浮法玻璃，用垂直提拉法在基本雙面鍍膜，提拉速度為500mm/
5min，然后在80°C下烘干；對鍍膜玻璃進行鋼化，鋼化溫度為500°C，高溫加熱時間為150秒， 強化風(fēng)壓為70%，最后得到高增透鍍膜太陽能電池組件封裝玻璃。該封裝玻璃在400nm lOOOnm波段光線透過率平均達到94. 2%。
權(quán)利要求
一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法，其包括以下加工步驟首先制備SiO2增透膜溶液，然后將所述SiO2增透膜溶液在玻璃表面鍍鏌，最后將所述鍍鏌玻璃進行高溫鋼化處理，其特征在于所述SiO2增透膜溶液的制備，在常溫下，將硅酸酯加入稀釋劑，所述硅酸酯與稀釋劑的體積比為1(5～20)，在劇烈攪拌下，依次加入水和水解催化劑，其中所述硅酸酯與水的體積比為1(0.1～0.3)，所述硅酸酯與所述水解催化劑的體積比為1(0.005～0.15)，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值為2～5，加入1～5克的硅酸鎂鋰，然后密封攪拌2～10小時，室溫陳化7天～15天即得到SiO2增透膜溶液，所述硅酸鎂鋰與硅酸酯的克升比為23。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法，其特征 在于在所述鍍膜步驟前，將制備好的所述Si02增透膜溶液放在超聲波振蕩器內(nèi)振蕩5分 鐘 15分鐘，使得溶液分散均勻，然后采用垂直提拉法將Si02增透膜溶液均勻鍍在玻璃表 面，提拉速度為300毫米/分鐘 700毫米/分鐘，再將所述鍍膜玻璃在50°C 80°C溫度 下烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法，其特征 在于所述高溫鋼化處理，其鋼化溫度為500°C 800°C，高溫加熱時間為150秒 200秒， 強化風(fēng)壓為70% 95%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法，其特征 在于所述硅酸酯為正硅酸乙酯或正硅酸四乙酯，或是正硅酸乙酯和正硅酸四乙酯的混合 物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法，其特征 在于所述稀釋劑為無水乙醇、無水甲醇、無水異丙醇中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法，其特征 在于所述水解催化劑為鹽酸或是醋酸，或是鹽酸和醋酸的混合液。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法，其特征 在于所述垂直拉伸法就是將玻璃懸掛固定于吊具，所述吊具連接升降機構(gòu)，鍍鏌時，所述 升降機構(gòu)通過吊具帶動玻璃緩慢下行，將玻璃浸漬于裝有Si02增透膜溶液的溶液槽內(nèi)10 秒鐘，然后按一定的速度向上拉升，Si02增透膜溶液就均勻地粘附在玻璃表面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能電池組件封裝用高增透玻璃的加工方法，其可控性強、生產(chǎn)成本低、工藝簡單，制備出的鍍鏌太陽能電池組件封裝玻璃表面質(zhì)量好，機械強度高，增透效果顯著。其首先制備SiO2增透膜溶液，然后將SiO2增透膜溶液在玻璃表面鍍鏌，最后將鍍鏌玻璃進行高溫鋼化處理，其特征在于SiO2增透膜溶液的制備，在常溫下，將硅酸酯加入稀釋劑，硅酸酯與稀釋劑的體積比為1(5～20)，在劇烈攪拌下，依次加入水和水解催化劑，其中硅酸酯與水的體積比為1(0.1～0.3)，硅酸酯與水解催化劑的體積比為1(0.005～0.15)，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值為2～5，加入1～5克的硅酸鎂鋰，然后密封攪拌2～10小時，室溫陳化7天～15天即得到SiO2增透膜溶液，硅酸鎂鋰與硅酸酯的克升比為23。
文檔編號C03C17/25GK101844877SQ201010186069
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月29日
發(fā)明者陸斌武 申請人:無錫海達安全玻璃有限公司