[發明專利]一種太陽能電池用抗PID玻璃

在審

• 申請號: 201710796037.3
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107473604A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 馬立云;倪嘉;操芳芳;石麗芬;王萍萍;謝莉萍;金良茂;曹欣;單傳麗;趙鳳陽
• 申請（專利權）人: 蚌埠玻璃工業設計研究院
• 主分類號: C03C21/00
• 分類號: C03C21/00;C03C23/00;H01L31/048
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所34113
• 代理人: 倪波

技術領域

本發明屬于光伏新能源領域，特別是一種太陽能電池用抗PID玻璃。該玻璃是晶體硅太陽能電池組件封裝用的壓延蓋板玻璃，可有效抑制或減弱光伏組件的PID效應，提高光伏組件使用壽命。

背景技術

PID效應（Potential Induced Degradation）又稱電勢誘導衰減，是電池組件的封裝材料和其上表面及下表面的材料，電池片與其接地金屬邊框之間的高電壓作用下出現離子遷移，而造成組件性能衰減的現象。

PID現象產生的主要原因是潮濕、高溫的環境容易產生水蒸氣，水蒸氣通過封邊硅膠或背板進入組件內部；EVA（乙烯—醋酸乙烯共聚物）的酯鍵在遇到水后發生反應，生成可自由移動的醋酸，醋酸和玻璃中的純堿（Na₂CO₃）反應將Na⁺析出，在電池內部電場作用下移動至電池表面，造成玻璃體電阻降低；在漏電流的作用下，帶正電的載流子穿過玻璃，通過邊框流向地面，使得負電荷在電池片表面堆積，吸引光電載流子（空穴）流向N型硅的表面聚集起來，而不是像正常狀態下一樣流向正極（P極）。這種表面極化現象而引起的輸出功率衰減，對光伏組件的使用壽命及發電穩定性產生極大影響，因此，抗PID玻璃的開發是光伏行業亟待解決的重大問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種有效抑制或減弱光伏組件PID效應的太陽能電池用抗PID玻璃。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種太陽能電池用抗PID玻璃，其特征在于, 將光伏玻璃通過離子交換方式使得其表面的鈉離子含量降低即得抗PID玻璃；包括以下操作步驟：1）將光伏玻璃原片進行清洗干燥以去除玻璃表面的雜質、油污及缺陷，使得玻璃表面新鮮，活性較高，利于后續離子交換的進行；2）預熱10～30分鐘，預熱溫度為200～400℃；3）放入離子交換液中交換2h～15h，所述離子交換液的重量百分比組成如下：KNO₃為90～100wt%，K₂CO₃為0～10wt%，、Al₂O₃為0～2wt%；硅藻土為0～3wt%；離子交換溫度為410～500℃，溫度太低，離子交換過程進行不徹底，溫度過高，會使玻璃結構松弛，影響玻璃穩定性；4）離子交換完成后在150～400℃的冷卻爐中冷卻20～60分鐘；5）最后進行清洗干燥去除玻璃表面殘留的離子交換液及交換出來的鈉離子。

有益效果：本發明顯著降低光伏玻璃表面的鈉離子含量，同時提高玻璃的機械強度，應用于光伏組件時，可有效抑制或減弱光伏組件的PID效應的發生，提高光伏組件使用壽命及發電效率的穩定性。同時，本發明無需改變光伏玻璃本體的氧化物配方組成，因此對玻璃的熔化、澄清、成型及退火工藝制度不會產生任何影響，易于產業化實施。

具體實施方式

以下結合實施例進一步說明本發明，同時本發明并不限制于這些實施例。

實施例一

將光伏玻璃原片進行清洗干燥后，放入溫度為300℃的爐子中進行預熱，預熱時間為20分鐘，緊接著把玻璃放入溫度為480℃、組成為KNO₃、K₂CO₃、Al₂O₃、硅藻土的離子交換液中進行離子交換，交換液的具體組成是：KNO₃為90.5 wt%，K₂CO₃為6.6 wt%，、Al₂O₃為1.5 wt%；硅藻土為1.4 wt%；交換時間為2小時；交換后送入溫度為400℃的冷卻爐中進行冷卻，共冷卻30分鐘，最后進行后清洗干燥，得到太陽能電池用抗PID玻璃。

實施例二