[发明专利]一种镀有可钢化减反射膜层的光伏玻璃及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池用封装玻璃，特别涉及一种镀有可钢化减反射膜层的光伏玻璃及其制作方法。

背景技术

晶硅太阳能电池作为环保新能源，发展前景非常好。由于晶硅无法长时间暴露于外界环境中，光伏玻璃是目前保护晶硅且自身透光率较高的最佳封装材料之一，决定晶硅太阳能光伏电池效能的因素，在与光能转化效率有关的各种变因中，最重要的决定因素为光电组件中的晶硅技术，其次为保护光电组件中的光伏玻璃。而提高光伏玻璃的光学特性远比开发更高转换率的晶硅来的容易，成本低得多，所以开发并生产出透光率更高的光伏玻璃，无论组件厂商还是在终端市场上的需求都是非常迫切的。

光伏玻璃的光学特性作为晶硅技术外一大重要变因，可以说晶硅太阳能电池所用光伏玻璃的透光率直接影响到电池的发电功率。目前大量使用的光伏玻璃是低铁超白压花玻璃，其一面为绒面，一面为压花面，即花纹面，在用作晶硅太阳能电池的封装玻璃时，绒面是起到漫反射的作用，降低反射光能；压花面的主要功效为加强光伏玻璃与EVA胶膜的粘结力。其透光率在91.5％左右，而其反射光损失率达到了5％左右，被玻璃吸收的部分达到3％～4％。要想增加透光率，那么就得从降低反射光损失率和吸收率两个方面来着手。

降低光伏玻璃吸收光能的比例，就必须从玻璃的组成着手，之前各方的研究工作基本已经到位，低铁超白压花玻璃的铁含量已降低到150ppm以下，生产该种压花玻璃所使用的低铁石英砂铁含量要求达到50ppm以下，想进一步降低玻璃组成中的铁含量目前在行业内没有更好的办法。

所以我们只能从降低玻璃低铁超白压花玻璃绒面的反射率着手，现在各晶硅太阳能电池封装玻璃生产商比较流行的一种新方法是在太阳能封装玻璃上镀制减反射膜层，来提高封装玻璃的透光率。

但是，根据光学干涉的原理，减反射膜层镀制在玻璃基片不同面、膜层厚度的不同，对提高透光率的效果也有所不同。公开号为CN100495734C的发明专利权利要求书中，要求涂层涂覆在玻璃基片的压花面，涂层厚度为130nm～145nm；公开号为CN201336311Y的实用新型专利权利要求书中要求在玻璃基片的光面上镀制催化自洁膜，玻璃基片绒面上镀制增透膜，厚度均为21nm～50nm。这些公开技术中，要求减反射膜层镀制在玻璃压花面，在没有合成晶硅太阳能电池时，透光率增量可以达到2％左右，但经过多方研究，晶硅太阳能电池封装玻璃的压花面需要跟电池组件材料中的EVA胶膜进行粘结，当太阳光经过玻璃到达硅晶片时，多增加了两个光学界面，起到的增透效果并不理想，事实上的发电功率增量仅为0.5％左右。经过研究后发现，在封装玻璃的绒面进行减反射镀膜，膜层厚度为入射波长的1/4为宜，可以达到该波长光线减反射的最佳效果，而晶硅太阳能电池的主要吸收波长在400nm～700nm之间，因此，减反射膜层的厚度应在100nm～200nm之间，减反射效果达到最佳，应用于晶硅太阳能电池时，晶硅太阳能电池的发电增量也能达到最大值。

在太阳能电池封装用玻璃的表面镀减反射膜领域的专利有很多，但是已公开的专利中普遍要求膜层的坚膜温度(使膜层与玻璃牢固结合的温度)不超过550℃(公开号为CN101308878A的发明专利权利要求坚膜处理的温度范围为150℃～550℃；公开号为CN100495734C的发明专利中，使用氟化镁作为增透材料的一种，氟化镁主要应用于光学仪器镜头及滤光器的涂层，权利要求中并没有包括坚膜温度，但氟化镁膜层一般通过溅射的方法获得，与玻璃之间依靠范德华力结合，无法经受500℃以上的热冲击；公开号为CN201336311Y的使用新型专利实施方式中的烘干温度为300℃～500℃；公开号为CN100412018C的发明专利中介绍烘烤温度为300℃)，究其原因，上述专利中涉及到的镀膜液材料中，或含有有机物的组份、或在550℃时，膜层中主要材料出现分解，导致在经过高温后，增透效果减弱或消失的结果，这一点是行业内需要突破的技术难点。众所周知，晶硅太阳能电池的封装玻璃必须采用钢化玻璃，封装玻璃钢化的温度一般在680℃～730℃，以上介绍各专利的坚膜温度均大大低于玻璃钢化温度，那么只能在玻璃基片钢化后再进行镀膜，因玻璃基片在钢化时表面活性大幅度降低，最终得到的减反射膜层无论是硬度、耐酸碱性、耐候性还是附着力都不是很高，很难与晶硅太阳能电池20年以上的寿命相匹配，如果减反射膜层的老化速度过快，不仅不能起到长期的减反射作用，在晶硅太阳能电池使用一段时间后反而可能起到遮挡光线的反作用，提供一种镀有可钢化减反射膜层的光伏玻璃，是行业内近期研究的重大课题之一。

发明内容