[发明专利]具有高能量透过率的玻璃板

说明书

技术领域

1.发明领域

本发明的领域是具有高能量透过率的玻璃的领域，所述玻璃尤其可用于光伏模块或太阳能镜。本发明还涉及可用在建筑领域中的具有高光透过率的玻璃。

背景技术

2.现有技术解决方案

在其中玻璃被用作太阳能镜的基材或覆盖光伏电池的太阳能领域中，当然极其有利的是：应当被太阳辐射透过的所用玻璃具有非常高的可见光和/或能量透过率。这是因为，这种透过率即使非常小的增加也会显著改善太阳能电池的效率。特别是，高度期望获得能量透过率大于89％，优选大于90％，甚至大于91％。

为了量化在包括可见光和太阳红外线(或近红外)以及部分紫外线的范围内的玻璃透过率，定义了能量透过率(TE)，其依据标准ISO9050在300-2500nm波长测量得到。在本说明书以及权利要求书中，能量透过率依据该标准测量并且针对3.85mm的厚度提供。

为了量化在可见光范围内的玻璃透过率，定义了光透过率(TL)，其在380-780nm波长之间依据标准ISO9050计算，并且考虑了如由标准ISO/CIE 10527定义的C.I.E.1931参比(référence)色度观测者，采用如由标准ISO/CIE 10526定义的照明体D65(TLD)进行测量。

为了量化在可见光中的玻璃颜色，定义了主波长(DWL)。其基于C.I.E的文献：“Colorimétrie,Recommandations Officielles de la C.I.E”(1970年5月)，其使得能够确定在三色图C.I.E 1931上的颜色的位置。照明体C，2°被用于确定颜色。在本说明书和权利要求书中，主波长针对5mm的厚度以纳米(nm)表示并且基于内部比光谱透射(transmission spécifique interne spectrale)计算，其仅由玻璃的吸收控制并且可由Beer-Lambert定律表示。

在本说明书和权利要求书中，主波长针对5mm的厚度表示并且基于内部比光谱透射计算。

在本说明书和权利要求书中，光透过率依据此标准测量并且在2°的立体观测角度下针对4mm的厚度提供。

为了获得大于89％、甚至大于90％的TL和/或TE值，由现有技术已知的是降低玻璃中的总铁含量(依据本领域中的标准实践表述为Fe₂O₃)。所谓“白(clairs)”或“超白(extra-clairs)”的硅钠钙玻璃仍含有铁，因为其作为杂质存在于所用的大部分原材料(砂、石灰石、白云石…)中。铁以三价铁离子Fe³⁺和亚铁离子Fe²⁺的形式存在于玻璃结构中。三价铁离子Fe³⁺的存在赋予了玻璃以短波长可见光的轻微吸收和在近紫外的更强吸收(以380nm为中心的吸收带)，而亚铁离子Fe²⁺(有时表述为氧化物FeO)的存在导致在近红外的强吸收(以1050nm为中心的吸收带)。三价铁离子Fe³⁺使玻璃具有轻微黄色着色，而亚铁离子Fe²⁺提供明显的蓝-绿着色。因此，总铁含量(以其两种形式)的增加加重了在可见光区域和红外区域的吸收，这损害了光和能量透过率。而且，高浓度亚铁离子Fe²⁺导致能量和光的透过率降低。为了进一步提高玻璃的能量和光的透过率，还已知的是氧化玻璃中存在的铁，即减少玻璃中的亚铁离子含量以利于吸收较少的三价铁离子含量。玻璃的氧化程度由其氧化还原作用提供，被定义为Fe²⁺原子重量相对于玻璃中存在的铁原子总重量的比率，Fe²⁺/总Fe。

为了降低玻璃的氧化还原，已提出了多种解决方案。

例如由US 7482294已知的是向玻璃中添加氧化铈(CeO₂)。然而氧化铈非常昂贵，可引起玻璃不希望的着色，这尤其是所谓“曝晒(solarisation)”现象的根源，在该现象中，由于暴露于尤其存在于太阳辐射中的紫外线，玻璃的能量透过率随时间而非常强烈地下降。

还已知向玻璃中添加锑氧化物，其能够氧化玻璃中所含的铁。但已知的是，锑与通过浮法的玻璃成形方法不相容。而且，其成本以及玻璃良好氧化所需的用量使得其针对太阳能应用来说的使用极其昂贵。