太陽能光伏電池用超白壓花玻璃 (2)

1、1.先進材料的選擇先進材料的選擇1.1具體材料：太陽能光伏電池用超白壓花玻璃1.2先進性論證近年來，隨著人類工業(yè)化進程的加快，能源問題以及由能源消耗而導(dǎo)致的全球“溫室效應(yīng)”一直是全球關(guān)注的焦點，能源供應(yīng)緊張局面日趨嚴重。因此開拓綠色能源以及可再生能源已經(jīng)成為人類生存和發(fā)展的唯一選擇。太陽能作為一種取之不盡，用之不竭清潔再生能源，能夠有效地緩解能源短缺局面。目前世界各國都在致力于開發(fā)和利用太陽能資源為人類造福，因而太陽能產(chǎn)業(yè)將成為來全球最

2、活躍的投資熱點之一。太陽能的利用裝置，無論是太陽射能熱轉(zhuǎn)換裝置，還是太陽能電轉(zhuǎn)換裝置都離不開太陽能玻璃，因此太陽能玻璃將成為平板玻璃行業(yè)新的經(jīng)濟增長點。本文將從原料和工藝入手，重點探討太陽能玻璃的生產(chǎn)過程，并闡述了應(yīng)用遠景。太陽能作為一種新的潔凈能源正受到人們的高度重視，世界各國都致力于太陽能資源的開發(fā)和利用。由于當(dāng)前太陽能玻璃的透過率低導(dǎo)致了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率不高，從而造成了太陽能發(fā)電成本的增加，制約了太陽能應(yīng)用的步伐。因此，高質(zhì)量

3、太陽能玻璃已成為太陽能開發(fā)與應(yīng)用中最具有競爭力的產(chǎn)品。通過對國內(nèi)幾家企業(yè)有關(guān)太陽能玻璃的研發(fā)及生產(chǎn)情況的介紹，可大致了解我國太陽能玻璃幕墻、太陽能玻璃屋頂、節(jié)能玻璃(LowE鍍膜玻璃)等新產(chǎn)品、新技術(shù)的發(fā)展趨勢。在目前建筑一體化的推廣趨勢下，在晶體硅電池發(fā)展的推動下，超白壓花玻璃的市場主流規(guī)格3.2mm、4mm十分熱銷。全球光伏太陽能電池產(chǎn)量從1980年的3MW，發(fā)展到2006年的2158MW。以此對應(yīng)，2006年全球太陽電池用玻璃(包

4、括薄膜太陽電池用的浮法玻璃)需求約2800—3500萬m2年。若按大家公認的30％40％的增長速度預(yù)測，2009年全球太陽電池用玻璃需求將達到7000—8500萬m2年。有關(guān)資料顯示，在各種類型的太陽能電池中，晶體硅太陽能電池仍然占據(jù)著85％以上的份額。預(yù)計2009年全球超白壓花玻璃需求將達到6000—7200萬m2年。壓花玻璃是一種經(jīng)過特殊壓制工藝生產(chǎn)而成的單面或雙面帶有凹凸花紋的半透明裝飾性平板玻璃，其特有的裝飾性一方面可以透過光線

5、，充分采光，另一方面又能有效地限制和阻止清晰透視，起到良好的隱秘效果。隨著能源危機的加劇和光伏太陽能技術(shù)的發(fā)展，進入2l世紀特別是2005年以來，超白壓花玻璃得到迅猛增長。超白壓花玻璃主要用于太陽能光伏電池的生產(chǎn)，是硅太陽能光伏電池必需的配件之一(封裝玻璃)。目前的主流產(chǎn)品為低鐵鋼化壓花玻璃，厚度為3.2nm，在太陽能電池光譜響應(yīng)的波長范圍內(nèi)(3201100nm)，透光率可達91％以上，對于大于1200nm的紅外光有較高的反射率。多晶硅

6、薄膜的制備生長多晶硅薄膜的方法有很多種，按其制備過程可分為直接制備法和間接制備法。直接制備法是指在玻璃襯底上直接沉積多晶硅薄膜；間接制備法是指先在玻璃襯底上制備處于亞穩(wěn)態(tài)的非晶硅薄膜，然后通過固相晶化(SPC)，快速熱退火(RTA)，激光誘導(dǎo)晶化，金屬誘導(dǎo)晶化(MIC)等技術(shù)對非晶硅晶化，制得多晶硅薄膜?？刂撇煌簾o需控制復(fù)雜的換火過程，使控制簡潔；窯內(nèi)氣體成分不同：排除了空氣中45氮氣參與燃燒，減少了大量無益氣體的吸熱及對熔窯的沖刷，

7、和為其排放而設(shè)置的龐大煙道及其控制系統(tǒng)；排放物不同：根除了由于氮氣參與燃燒過程而產(chǎn)生的大量的NO。污染物的排放；熱負荷不同：熔窯熱負荷均勻穩(wěn)定，避免了溫度的忽高忽低，而影響熔窯的使用壽命；極佳的反應(yīng)條件：全氧燃燒熔制工藝為玻璃熔制創(chuàng)造了極好的物理化學(xué)條件；全氧燃燒玻璃熔窯噴槍，按指定位置、指定能量配置，各部分溫度參數(shù)易于控制，窯內(nèi)氣氛非常穩(wěn)定；全氧燃燒玻璃熔窯由于是純氧燃燒，火焰溫度高、輻射力強，大大提高了玻璃的熔化質(zhì)量2.1.4鋼化增

8、強處理太陽能超白壓花玻璃，一般經(jīng)過物理鋼化處理來提高其機械強度?？梢杂行У念A(yù)防由于積雪、冰雹、暴風(fēng)及外力和熱應(yīng)力等外在氣候條件的影響，從而保護內(nèi)部的硅材料組件，提高太陽能電池組件的壽命。2.1.5鍍膜主要鍍的是非晶硅薄膜，理由如下：(1)非晶硅薄膜材料是一種資源豐富和環(huán)境安全的材料，薄膜厚度不到1pm，成本低；制作工藝為低溫工藝(100～300℃)，生產(chǎn)的耗電量小，能量回收時間短。雖然在轉(zhuǎn)換效率方面略遜于晶體硅太陽能電池，但制造成本低廉

9、、能耗小是晶體硅太陽能電池不能比的。(2)等離子增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)技術(shù)適合制作特大面積無結(jié)構(gòu)缺陷的a—Si合金薄膜；只需改變氣相成分或者氣體流量便可實現(xiàn)n結(jié)以及相應(yīng)的迭層結(jié)構(gòu)；生產(chǎn)可全流程自動化。易于形成大規(guī)模生產(chǎn)能力。(3)非晶硅薄膜太陽能電池光吸收系數(shù)高，對太陽光適應(yīng)范圍較廣，非最佳角度陽光下的工作情況好于其他太陽能電池以及易于實現(xiàn)集成化的特性，可以適合不同需求的多品種產(chǎn)品。尤其適合用于建筑光伏一體化(BIPV)以及大型

10、太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。PECVD法制備非晶硅薄膜電池的生產(chǎn)工藝流程：等離子增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)技術(shù)是利用低溫等離子體作為能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上。利用輝光放電(或另加發(fā)熱體)使樣品升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體，氣體經(jīng)一系到化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面形成固態(tài)薄膜。(1)非晶硅薄膜的制造利用PECVD法制備非晶硅，主要是采用H：稀釋的硅烷(SiH4。)氣體或高純硅烷氣體的熱分解，其主要反應(yīng)式為：S