[发明专利]荧光增透光伏玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光增透光伏玻璃，可改善光伏组件的耐候性，并能提高光伏组件的光电转换效率，属于光伏领域的关键技术之一。

背景技术

随着经济发展，能源消耗和化石能源枯竭成为日益严峻的问题。近年来，世界各国纷纷积极开拓以光伏技术为代表的新型环保可再生能源。我国自2006年起，大力发展光伏行业，已经建立起从硅锭制造至逆变并网的完整光伏产业链，并已经实现了产业闭环。目前国内主要的光伏产业技术是单晶硅和多晶硅组件技术，这也是国际较为流行的材料选择方案。

单晶硅与多晶硅光伏组件需要光伏玻璃作为封装盖板材料。光伏玻璃的性能直接影响着组件整体光电转换效率的高低。由于玻璃表面对入射光线具有反射作用，因而业内通常的技术方案是在玻璃上镀一个减反层，以增加光线的透过率。这种类型的玻璃被称为光伏AR玻璃或减反增透玻璃。

另一方面，光伏组件常用EVA胶片层压技术对电池片进行封装保护，而EVA胶片对日光中的紫外线耐受能力较差，普通的AR玻璃不能有效隔绝紫外线，因而光伏组件存在着EVA胶片易老化变黄进而降低组件效率的问题。

光伏组件所用单晶硅或多晶硅电池，其响应的光波长范围不涵盖日光的紫外、紫、蓝波段，这一波段光能照射在电池表面，不能转换成电能，白白浪费了。

针对以上问题，本技术设计通过复合功能膜层，实现光伏玻璃减反增透和隔绝紫外线的双重作用，从增加组件表面受光量和延缓组件老化两个方面共同提升了光伏组件的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种荧光增透光伏玻璃。该种荧光增透光伏玻璃以未制作减反镀层的光伏用超白玻璃为基层，通过磁控溅射工艺或PECVD工艺，以及溶胶凝胶法工艺制得。

本发明为在其镜面一侧具有三层镀膜的超白玻璃：其结构由玻璃基层向外依次为介质层1、介质层2、介质层3。介质层1为厚度为10~400nm的氧化物或金属氟化物。介质层2为厚度为100~10nm的含有稀土离子的低折射率有机物，其折射率小于1.455，接近玻璃的折射率。介质层3为厚度为20~500nm的硅氧化物。

所述介质层1以定制的金属或金属合金材料为靶材，充氧气或卤素气体生成对应氧化物或卤化物，采用真空磁控溅射的方法，其中溅射气体为体积流量为10~70标况毫升每分的氩气和体积流量为30~95标况毫升每分的氧气组成，溅射功率为10~50千瓦。

所述介质层2以掺杂稀土配合物的低折射率聚合物材料或侧链键接稀土配合物的低折射率聚合物，通过溶胶凝胶法工艺在介质层1外表面形成均匀镀层。

所述介质层2所含有的稀土配合物化学结构对日光紫外及蓝、紫光波段吸收率大于80%，并以大于90%的荧光量子转换效率将吸收能量在450~900nm波长范围发射。

所述介质层3以硅靶或硅合金靶，充氧气生成对应氧化物，采用真空磁控溅射的方法，其中溅射气体为体积流量为10~70标况毫升每分的氩气和体积流量为30~95标况毫升每分的氧气组成，溅射功率为10~50千瓦。

所述介质层1、介质层2、介质层3共同形成的膜系，对可见光反射率小于3%且在450~1100nm波长范围透光率大于96%。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

采用多层膜系结构，在降低可见光反射率、确保对可见光高透过率的同时，高效吸收阻隔紫外线，并将该波段光能转换到光伏组件适合的可见波段发射，进一步提高了组件的光电转换效率。本发明攻克了目前光伏组件实际光电转换效率易随EVA胶层老化而降低的问题，且比普通新的光伏组件的转换效率更高。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

附图为本发明所述玻璃结构图层。其中，I为基层，II为介质层1，III为介质层2，IV为介质层3。

实施实例：采用3毫米厚浮法超白玻璃为基层，经过清洗、烘干处理，待用；利用磁控溅射工艺，抽真空达到要求后，使用铟锡靶，并依次均匀通入高纯度氩气、氩-氧混合气，通过调整功率和气体浓度，制得介质层1（材质为氧化铟锡，厚度10~400nm）；通过溶胶凝胶法工艺，使用掺杂有Eu(TTA)₃Phen的氟取代聚甲基丙烯酸酯异丙醇溶液，在介质层1外继续镀上介质层2（材质为掺铕氟取代聚甲基丙烯酸酯，厚度100~10nm）；通过低温磁控溅射工艺，抽真空达到要求后，使用硅靶，并依次均匀通入高纯度氩气、氩-氧混合气，通过调整功率和气体浓度，制得介质层3（材质为氧化硅，厚度为20~500nm）。完成镀膜的玻璃，对可见光反射率小于3%，在450~1100nm波长范围透光率大于96%，对紫外线吸收率达90%，荧光量子转换效率达65%.