[发明专利]一种太阳能光伏电池用高硼硅玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬质高硼硅玻璃的制备方法，特别涉及一种太阳能光伏电池用高硼硅玻璃的制备方法。本发明方法具体涉及一种硬质高硼硅玻璃的硼硅酸盐玻璃成份组成、配方、玻璃熔制和机械成形的工艺和技术。本发明具有优良的电学性能，主要适用于作为太阳能光伏电池用硬质高硼硅玻璃使用。本发明属于功能玻璃技术领域。

背景技术

太阳能光伏电池转换依靠的是太阳能电池组件中的硅片将太阳能转换为电能的装置。硅片有很好的吸光作用和光伏转换效率，随着人们对太阳能电池核心器件和电池组件的不断改进，太阳能电池组件中的硅片的光伏电池转化效率在目前的工艺制作水平上已达到了极限，要想再提高太阳能电池的光伏电池转换效率已成为一个难题。因此，进一步降低太阳能光伏电池的制造成本是目前的重要研发方向。

降低硅太阳电池成本的一种显而易见的手段，是通过在支撑衬底或者衬面（superstrate） 上沉淀光伏能量转换薄膜来制造电池。特别是一种能够简单的制造这种多层电池的技术，即在玻璃衬底上用沉积技术得到的光伏能量转换薄膜来制造太阳能光伏电池，其中，具有高透光率、一定电性能和表面自洁清性功能等特点的特种玻璃，是新型薄膜太阳能电池（光伏电池）和光伏电池器件（电极发光器件）等领域使用的重要基础材料，经过在功能玻璃基片材料进一步采用外延技术处理，制得光伏电池和光伏电池器件。同时，作为目前太阳能电池组件，具有高透光率、一定电性能和表面自洁清性功能等特点的特种封装玻璃起覆盖和保护太阳能电池作用的玻璃具有非常重要的应用前景和广泛的应用领域。

为了获得满足作为太阳能光伏电池用硬质高硼硅玻璃使用要求，生产玻璃的生产工艺包括：配料、熔制、成形、退火等工序分别为： 

(1) 配料：按照设计好的料方单，将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有：石英砂、硼砂等。 

(2) 熔制：将配好的原料经过高温加热，形成均匀的无气泡的玻璃液。玻璃料在窑池内熔制，玻璃的熔制温度大多在1300～1600℃。因为熔制温度高，一般采用电流加热的电熔窑。

(3) 成形：将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行，这是一个冷却过程，玻璃首先由粘性液态转变为可塑态，再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。人工成形劳动强度大，温度高，条件差，所以，除自由成形外，大部分已被机械成形所取代。

(4)  退火：玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化，这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果直接冷却，很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂（俗称玻璃的冷爆）。为了消除冷爆现象，玻璃制品在成形后必须进行退火。退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值。 

为了满足玻璃产品的生产和使用要求，玻璃主要原料中引入玻璃形成网络的氧化物、中间体氧化物和网络外氧化物；辅助原料包括澄清剂、助熔剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂、氧化剂和还原剂等。 

目前，公知的技术作为太阳能光伏玻璃的封装玻璃起覆盖和保护作用的玻璃的透光率要求很高，一般要求要大于91.6%，对大于1200nm的红外光有较高的反射率，厚度在2～4mm之间，一般为3.2mm左右。因而，前要想找到一种透光率高，膨胀系数小、又能够满足进一步在璃玻璃基片表面进行表面处理硬质硼硅玻的一直是一个难题。特别是将波长≥800nm的红外光和波长≤400nm的紫外光采用转换发生原理得到以可见光形式发光，能够提高太阳能光伏电池的光伏效率，同时，降低因红外光和紫外光的热效应而导致的光伏效率下降的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种透光性高、膨胀系数小、环保节能的太阳能光伏电池用高硼硅玻璃的制备方法。该种制备方法能够满足进一步在璃玻璃基片表面进行表面处理硬质硼硅玻璃。特别是将波长≥800nm的红外光和波长≤400nm的紫外光采用转换发生原理得到以可见光形式发光，能够提高太阳能光伏电池的光伏效率，又能将紫外光和红外光转换为可见光的发光效率，提高能量的使用率，减少玻璃对光效衰减的影响，满足薄膜式太阳能光伏电池用要求的硬质高硼硅玻璃。

实现上述目的技术方案是：一种太阳能光伏电池用高硼硅玻璃的制备方法，所述方法步骤如下：

(1) 配合料制备：在配合料制备设备中，按质量百分含量计进行混合配料得到配合料，配合料由以下成份和配比组成: