[發明專利]一種太陽能光伏電池用高硼硅玻璃的制備方法

無效

• 申請號: 201110242311.5
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102951841A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 吳友良;王雅瓊;周丹;張傳恒;陳新雨;李自強
• 申請（專利權）人: 揚州通和玻璃有限公司
• 主分類號: C03C3/095
• 分類號: C03C3/095;C03B18/02
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 侯雁

技術領域

本發明涉及一種硬質高硼硅玻璃的制備方法，特別涉及一種太陽能光伏電池用高硼硅玻璃的制備方法。本發明方法具體涉及一種硬質高硼硅玻璃的硼硅酸鹽玻璃成份組成、配方、玻璃熔制和機械成形的工藝和技術。本發明具有優良的電學性能，主要適用于作為太陽能光伏電池用硬質高硼硅玻璃使用。本發明屬于功能玻璃技術領域。

背景技術

太陽能光伏電池轉換依靠的是太陽能電池組件中的硅片將太陽能轉換為電能的裝置。硅片有很好的吸光作用和光伏轉換效率，隨著人們對太陽能電池核心器件和電池組件的不斷改進，太陽能電池組件中的硅片的光伏電池轉化效率在目前的工藝制作水平上已達到了極限，要想再提高太陽能電池的光伏電池轉換效率已成為一個難題。因此，進一步降低太陽能光伏電池的制造成本是目前的重要研發方向。

降低硅太陽電池成本的一種顯而易見的手段，是通過在支撐襯底或者襯面（superstrate）?上沉淀光伏能量轉換薄膜來制造電池。特別是一種能夠簡單的制造這種多層電池的技術，即在玻璃襯底上用沉積技術得到的光伏能量轉換薄膜來制造太陽能光伏電池，其中，具有高透光率、一定電性能和表面自潔清性功能等特點的特種玻璃，是新型薄膜太陽能電池（光伏電池）和光伏電池器件（電極發光器件）等領域使用的重要基礎材料，經過在功能玻璃基片材料進一步采用外延技術處理，制得光伏電池和光伏電池器件。同時，作為目前太陽能電池組件，具有高透光率、一定電性能和表面自潔清性功能等特點的特種封裝玻璃起覆蓋和保護太陽能電池作用的玻璃具有非常重要的應用前景和廣泛的應用領域。

為了獲得滿足作為太陽能光伏電池用硬質高硼硅玻璃使用要求，生產玻璃的生產工藝包括：配料、熔制、成形、退火等工序分別為：?

(1)?配料：按照設計好的料方單，將各種原料稱量后在一混料機內混合均勻。玻璃的主要原料有：石英砂、硼砂等。?

(2)?熔制：將配好的原料經過高溫加熱，形成均勻的無氣泡的玻璃液。玻璃料在窯池內熔制，玻璃的熔制溫度大多在1300～1600℃。因為熔制溫度高，一般采用電流加熱的電熔窯。

(3)?成形：將熔制好的玻璃液轉變成具有固定形狀的固體制品。成形必須在一定溫度范圍內才能進行，這是一個冷卻過程，玻璃首先由粘性液態轉變為可塑態，再轉變成脆性固態。成形方法可分為人工成形和機械成形兩大類。人工成形勞動強度大，溫度高，條件差，所以，除自由成形外，大部分已被機械成形所取代。

(4)??退火：玻璃在成形過成中經受了激烈的溫度變化和形狀變化，這種變化在玻璃中留下了熱應力。這種熱應力會降低玻璃制品的強度和熱穩定性。如果直接冷卻，很可能在冷卻過程中或以后的存放、運輸和使用過程中自行破裂（俗稱玻璃的冷爆）。為了消除冷爆現象，玻璃制品在成形后必須進行退火。退火就是在某一溫度范圍內保溫或緩慢降溫一段時間以消除或減少玻璃中熱應力到允許值。?

為了滿足玻璃產品的生產和使用要求，玻璃主要原料中引入玻璃形成網絡的氧化物、中間體氧化物和網絡外氧化物；輔助原料包括澄清劑、助熔劑、乳濁劑、著色劑、脫色劑、氧化劑和還原劑等。?

目前，公知的技術作為太陽能光伏玻璃的封裝玻璃起覆蓋和保護作用的玻璃的透光率要求很高，一般要求要大于91.6%，對大于1200nm的紅外光有較高的反射率，厚度在2～4mm之間，一般為3.2mm左右。因而，前要想找到一種透光率高，膨脹系數小、又能夠滿足進一步在璃玻璃基片表面進行表面處理硬質硼硅玻的一直是一個難題。特別是將波長≥800nm的紅外光和波長≤400nm的紫外光采用轉換發生原理得到以可見光形式發光，能夠提高太陽能光伏電池的光伏效率，同時，降低因紅外光和紫外光的熱效應而導致的光伏效率下降的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種透光性高、膨脹系數小、環保節能的太陽能光伏電池用高硼硅玻璃的制備方法。該種制備方法能夠滿足進一步在璃玻璃基片表面進行表面處理硬質硼硅玻璃。特別是將波長≥800nm的紅外光和波長≤400nm的紫外光采用轉換發生原理得到以可見光形式發光，能夠提高太陽能光伏電池的光伏效率，又能將紫外光和紅外光轉換為可見光的發光效率，提高能量的使用率，減少玻璃對光效衰減的影響，滿足薄膜式太陽能光伏電池用要求的硬質高硼硅玻璃。

實現上述目的技術方案是：一種太陽能光伏電池用高硼硅玻璃的制備方法，所述方法步驟如下：

(1)?配合料制備：在配合料制備設備中，按質量百分含量計進行混合配料得到配合料，配合料由以下成份和配比組成: