太陽能玻璃(solar glass)是指應(yīng)用于太陽能設(shè)備上對太陽光具有較普通玻璃更高透過率或能選擇性透過的玻璃。即指應(yīng)用研發(fā)的**科技、加一層涂層能夠利用來采集太陽能并供能的普通玻璃。這種玻璃主要用于太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱組件的封裝或蓋板。

在太陽能玻璃中，高透光率特性的應(yīng)用更為廣泛。通常它們被用做具有保護(hù)作用的蓋板玻璃。 就應(yīng)用而言，太陽能玻璃主要應(yīng)用領(lǐng)域是太陽能電池和平板型太陽能集熱器。在國內(nèi)，平板型太陽能集熱器的市場逐漸被真空管式集熱器所替代;太陽能玻璃主要應(yīng)用于太陽能電池的封裝。

據(jù)報(bào)道，研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的是美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家，他們按特殊比例混合至少兩種涂料制成一種聚能材料，以吸收各種波長的光線。美國科學(xué)家在**一期《科學(xué)》周刊上詳述了這一技術(shù)，他們還認(rèn)為這種技術(shù)不出3年就會(huì)在市場上占有一席之地。以前，人們通常在屋頂安裝大面積電池板用以采集太陽能，但是這種方法價(jià)格高昂而且效率平平。

太陽能玻璃的分類及介紹

一、超白浮法玻璃

超白浮法玻璃：建筑用、太陽能用 建筑用：透過率要求相對松弛、顏色等外觀品質(zhì)要求高 太陽能用：透過率要求高、玻璃成分要求嚴(yán)苛(不能含有鈰、 鈷等元素)

二、超白壓延玻璃

1、超白壓延玻璃簡介：

概念 連續(xù)壓延法是玻璃液由池窯工作池沿流槽流出，進(jìn)入成對的 用水冷卻的中空壓輥，經(jīng)滾壓而成平板，再送入退火爐退火的 玻璃成型方式，超白壓延玻璃也叫超白布紋(絨面)玻璃。

分類：壓花玻璃、夾絲網(wǎng)玻璃、波形玻璃、槽型玻璃。

2、超白壓延玻璃的特性：

太陽能透過率高

表面花紋使玻璃對于入射光線起到散射作用，能有助于增加太 陽電池對入射光的吸收，獲得更高的光電轉(zhuǎn)換效率。

三、TCO玻璃(在線TCO玻璃、離線TCO玻璃)

1、TCO玻璃概念

，意思是透明導(dǎo)電氧化物， 它是在平板玻璃表面通過物理或者化學(xué)的方法均勻地鍍上一層 透明導(dǎo)電氧化薄膜。

2、TCO玻璃的分類

按照生產(chǎn)工藝不同，TCO玻璃可以分為在線鍍膜TCO玻璃和離 線鍍膜TCO玻璃。 按照膜層成分不同，TCO玻璃主要可以分為FTO-TCO玻璃、 ITO-TCO玻璃和AZO-TCO玻璃。

太陽能玻璃的特點(diǎn)

1、不影響采光 。 在玻璃邊緣安裝太陽能電池 后，將混合涂料涂在玻璃表面， 涂料吸收太陽光后會(huì)把光線以不 同波長傳輸?shù)桨惭b在玻璃邊緣的 太陽能電池中。涂層可以在大面 積物體，如玻璃窗上采集陽光。 這種聚能材料不僅適用于玻璃， 還可以用于塑料板等物質(zhì)。它還 可以制成彩色或者透明無色，而 以透明色涂在玻璃窗上時(shí)不會(huì)影 響采光。

2、增加電池板的效率 目前絕大多數(shù)太陽能聚能器 使用大型移動(dòng)鏡面追蹤太陽光， 但是鏡面的配置和維修費(fèi)用頗 高，而且整個(gè)裝置體積龐大， 新聚能技術(shù)的問世解決了這些 問題。由于這種技術(shù)生產(chǎn)流程 不復(fù)雜，材料費(fèi)用也不昂貴， 大大降低了成本。 此外，還可以在現(xiàn)有太陽 能電池板上加入這一技術(shù)，花費(fèi)不高卻可以使效率提高近 50%。這種技術(shù)成本低，在太陽能使用領(lǐng)域是革命性的進(jìn)步。

3、缺點(diǎn)： (1)太陽能玻璃有個(gè)非常致命的弱點(diǎn)——經(jīng)受住外 力的沖擊，需增加防護(hù); (2)太陽能玻璃要考慮日常清潔，所以安裝時(shí)要考 慮相關(guān)措施; (3)與其他普通玻璃相比，造價(jià)比較昂貴。

太陽能玻璃的技術(shù)要求

作為太陽能轉(zhuǎn)換裝置組件的太陽能玻璃，必須具備以下特性：⑴對太陽光的透過率要高，吸收率和反射率要低;⑵對風(fēng)壓、積雪、冰雹、熱應(yīng)力、投擲小石子等外力有較高的機(jī)械強(qiáng)度;⑶對雨水和環(huán)境中的有害氣體有一定的耐腐蝕性能;⑷長期暴露在大氣和陽光下，性能不嚴(yán)重惡化;⑸膨脹系數(shù)必須與其它結(jié)構(gòu)材料相匹配。目前，能夠滿足上述條件的只有低鐵超白浮法玻璃和低鐵超白壓延玻璃。由于低鐵超白浮法玻璃原片反射率較高，表面必須經(jīng)過一定的處理才能達(dá)到作為太陽能玻璃的要求，而低鐵超白壓延玻璃經(jīng)鋼化處理就可作為太陽能玻璃，所以，低鐵超白壓延玻璃是太陽能裝置**的蓋板材料。因此，低鐵壓延法是太陽能玻璃較為理想的工藝。

太陽能玻璃的開發(fā)應(yīng)用

日前，國內(nèi)**太陽能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《太陽用電池玻璃》，在由全國建筑用玻璃標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織召開的太陽電池玻璃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)議上獲得通過。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對太陽能玻璃進(jìn)行了嚴(yán)格的定義。標(biāo)準(zhǔn)中所說的太陽電池玻璃是指用于晶體硅太陽電池組件，起覆蓋保護(hù)作用并具有高透射比的玻璃。材料方面，太陽電池用玻璃可以使用鋼化或非鋼化的壓花玻璃和浮法玻璃。該標(biāo)準(zhǔn)還提出，太陽電池玻璃含鐵量不得大于0.015%，可見光透射比大于或等于91.5%(折合約3毫米標(biāo)準(zhǔn)厚度)，太陽光直接透射比大于或等于91.0%(折合3毫米標(biāo)準(zhǔn)厚度)。此外，標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容主要涉及太陽能玻璃的術(shù)語和定義、材料、技術(shù)要求、外觀質(zhì)量、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存等方面的質(zhì)量要求。

平板玻璃作為一種基板材料，無論用于太陽能的熱轉(zhuǎn)化裝置，還是用于電能的轉(zhuǎn)換裝置，它都具有諸多優(yōu)點(diǎn)：透明玻璃的表面經(jīng)加工處理后，對太陽光具有高的透過率或低反射率;玻璃中通過摻入特定的著色劑后，對太陽光譜的不同波長可進(jìn)行選擇性吸收為人類所利用;玻璃具有耐高溫而不變形的特點(diǎn);易于拉制成適用于太陽能利用所需的超薄、極超薄、普通薄玻璃等各種不同厚度的透明板材;玻璃的表面光滑平整，便于清洗鍍膜加工，它具有抗風(fēng)化和潮濕的腐蝕;玻璃雖脆而易碎，但可以通過鋼化等處理來增加其功能，達(dá)到增強(qiáng)效果，消除和防范脆而易碎的弊病。因此，國內(nèi)外玻璃商們正大力開發(fā)太陽能玻璃。

太陽能玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1　在太陽能集熱器領(lǐng)域的應(yīng)用

聚焦型太陽能集熱器是利用玻璃鏡的聚焦反射，將太陽的輻射熱能聚焦在集熱器鍋爐上而加熱液體，驅(qū)動(dòng)透平機(jī)發(fā)電。玻璃在高溫集熱器系統(tǒng)中起到將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的重要作用。美國在加州沙漠地區(qū)耗資1.42億美元，建造了一座10MW塔式太陽能發(fā)電站，是太陽能發(fā)電工程的典范。

玻璃護(hù)罩型太陽能集熱器，一般又可分為平板型和真空管式兩種。玻璃蓋板是平板型太陽能集熱器重要組成部分，通常用3.2mm的玻璃經(jīng)鋼化處理。真空管式集熱器使用平均透過率達(dá)91%的硼硅玻璃管或鈉鈣玻璃管。

為了進(jìn)一步提高玻璃蓋板的透過率、增加其強(qiáng)度、延長使用壽命，可降低玻璃中的鐵含量、降低玻璃厚度、薄玻璃鋼化處理和減反射處理

低鐵玻璃在太陽能集熱器上得到廣泛使用。美國有200多家制造太陽能集熱器的廠家，日本有400多萬套太陽能集熱器在運(yùn)行，以色列20%以上的居民使用太陽能集熱器，歐洲各國使用太陽能集熱器已成為使用清潔能源的時(shí)尚。

我國于50年代末就有示范型太陽能集熱器問世，80年代初批量上市。現(xiàn)今，我國太陽能熱水器年銷售量居世界首位，國產(chǎn)太陽能熱水器進(jìn)入了國際市場。我國太陽能熱水器對低鐵玻璃的需求達(dá)1億m2,這是一個(gè)不可忽視的巨大市場。

太陽能灶用于海水淡化是21世紀(jì)的朝陽工業(yè)。利用太陽能這種可再生清潔能源解決我國水資源嚴(yán)重短缺具有重要的意義。海水淡化產(chǎn)業(yè)對太陽能玻璃的需求將與日俱增。

2.2　太陽能光伏發(fā)電

自1954年發(fā)明了可將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能的光伏材料不久，發(fā)達(dá)國家就利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出太陽電池產(chǎn)品。80年代初，美國LOF公司和法國石油公司在玻璃板上涂敷一層半導(dǎo)體膜用作太陽電池基板，并成光伏發(fā)電系統(tǒng)，年發(fā)電量達(dá)50MW?，F(xiàn)今太陽能電池基板以高白浮法玻璃為基片，表面鍍一層ITO薄膜，使之具有高透過率和導(dǎo)電功能，廣泛用于光伏發(fā)電工程。

光伏發(fā)電系統(tǒng)除用于遠(yuǎn)離工業(yè)電網(wǎng)地區(qū)的軍隊(duì)、石油開采、氣象、地質(zhì)勘探等部門的通訊和其它電氣設(shè)備、農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施及邊遠(yuǎn)地區(qū)的家庭供電外，90年代初以來，美、日、德、荷、瑞士、澳大利亞陸續(xù)在城市實(shí)施了較大規(guī)模的屋頂太陽能發(fā)電計(jì)劃。以色列索來爾公司研制的一項(xiàng)太陽能發(fā)電技術(shù)裝置可使電力價(jià)格降低6美分/kW。這項(xiàng)技術(shù)已被美國加州一家發(fā)電站采用。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用在我國起步較晚，尤其是太陽能電池、低鐵高透過率基板玻璃的科研成果尚未完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，總體上尚處于產(chǎn)量小、應(yīng)用面窄、產(chǎn)品單一的初級階段。

令人欣慰的是我國太陽能產(chǎn)業(yè)已開始運(yùn)作。中國科學(xué)院啟動(dòng)西部行動(dòng)計(jì)劃，2年內(nèi)投入2.5億元研究并建立若干個(gè)太陽能發(fā)電、太陽能供熱、太陽能空調(diào)等示范工程。河北保定國家高新技術(shù)開發(fā)區(qū)正加快我國規(guī)模**的多晶硅太陽能電池生產(chǎn)基地的建設(shè)，北京北新集團(tuán)與瑞士ATLANTIS公司合資組建了北京-阿脫蘭太陽能科技有限公司，生產(chǎn)太陽能光伏發(fā)電組件和屋面發(fā)電組件兩大系列、多個(gè)品種光伏發(fā)電產(chǎn)品。

2.3　光伏建筑材料

包括光伏屋頂建筑材料、透明光伏玻璃、光伏智能窗、光電玻璃幕墻等。建筑物產(chǎn)生能源的新概念推動(dòng)了光伏技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。許多國家都有太陽能屋頂和外墻建筑。所使用的光電玻璃幕墻是把太陽能電池密封在雙層鋼化玻璃中，實(shí)現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)換為電能。

一種太陽能綜合利用的建筑———北京天普工業(yè)園生態(tài)示范樓，將太陽能空調(diào)、太陽能取暖、太陽能熱水、太陽能蓄能、太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電等多項(xiàng)能源技術(shù)與建筑相結(jié)合，采用了集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的太陽能光電玻璃幕墻，充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化。上海建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境研究中心辦公樓，采用斷熱雙玻中空窗與陽光控制膜、光電玻璃幕墻及幾乎所有的生態(tài)建筑節(jié)能技術(shù)，使綜合能耗減少了四分之三。2010年上海世博會(huì)5.7km2的場館建設(shè)將全部采用光電玻璃幕墻太陽能發(fā)電。

目前，世界上**的太陽能屋頂光電系統(tǒng)安裝在德國新慕尼黑貿(mào)易展覽中心。1996年美國開始推廣“光伏建筑物計(jì)劃”,探索采用光伏發(fā)電來緩解建筑物供電的峰值負(fù)荷。1997年，美國和歐洲又相繼宣布了“百萬屋頂光伏計(jì)劃”。這表明國際光伏市場開始由邊遠(yuǎn)地區(qū)、特殊應(yīng)用向并網(wǎng)發(fā)電和與建筑結(jié)構(gòu)結(jié)合的方向發(fā)展，光伏發(fā)電開始由早期的補(bǔ)充能源向今后的替代能源過渡。

預(yù)計(jì)到2030年光伏發(fā)電有望占全世界發(fā)電量的5%～20%,這將給太陽能玻璃帶來不可估量的商機(jī)。

2.4　太陽能玻璃在宇航領(lǐng)域中的應(yīng)用

人造通訊衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)上都裝有大量的太陽能電池，將太陽光轉(zhuǎn)換成電能供航天器使用。這些太陽能電池在宇宙射線的照射下工作會(huì)受到侵害，使發(fā)電能力下降、壽命縮短。所以必須設(shè)置玻璃罩板(蓋玻片),以保證太陽能電池正常工作。

為了減輕太陽能電池自身的重量及減輕航天飛行器的重量，玻璃罩板使用的是超薄和極超薄玻璃。為了進(jìn)一步提高防宇宙射線能力，玻璃板上事先鍍制一層遮擋宇宙射線和紫外線的保護(hù)膜，為防止輻照變色，配合料中加入一定量的氧化鈰等添加劑。同時(shí)，玻璃罩板的膨脹系數(shù)必須與太陽能電池材料的相匹配。

超薄化和輕量化是航天工程用玻璃罩板、玻璃基片的研究目標(biāo)。

太陽能玻璃的發(fā)展前景

太陽能作為一種新的潔凈能源正在受到人們的高度重視，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。目前，已有兩種類型的太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)裝置被人們研制開發(fā)成功，并得到廣為應(yīng)用。一是將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，即利用一種裝置吸收或反射太陽輻射能并將其轉(zhuǎn)換成可利用的熱能。二是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，即利用特制材料(玻璃、硅電池)所產(chǎn)生的光電效應(yīng)，使太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。太陽能的利用裝置和材料，無論是透光材料、吸收涂層和各種反射薄膜，以及當(dāng)今最為走俏的太陽能電池等都離不開玻璃。作為未來清潔、高效、永不衰竭的綠色能源技術(shù)之一，太陽能技術(shù)近年應(yīng)用越來越廣泛，而太陽能利用與傳統(tǒng)玻璃產(chǎn)業(yè)暗昧相結(jié)合的產(chǎn)品———太陽能電池玻璃(俗稱太陽能玻璃)產(chǎn)業(yè)正成為目前世界上增長最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，被譽(yù)為新興的朝陽產(chǎn)業(yè)。太陽能玻璃是當(dāng)今太陽能利用的光伏發(fā)電工程中重要產(chǎn)品之一，現(xiàn)已成世界能源產(chǎn)業(yè)中走俏的“朝陽工業(yè)產(chǎn)品”。

陽能玻璃**的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能，在當(dāng)今能源日益緊張的情況下，作為新的能源領(lǐng)域，太陽能的應(yīng)用前景廣闊，相應(yīng)地，太陽能玻璃的應(yīng)用前景也十分廣泛。雖然我國的太陽能玻璃起步不算很早，近些年的發(fā)展卻非常迅速，目前產(chǎn)能已經(jīng)躍居世界**位，世界太陽能玻璃制造的工廠已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)移到中國。在核心技術(shù)層面，我國太陽能玻璃的技術(shù)已經(jīng)與歐美等發(fā)達(dá)國家站在同一個(gè)水平線上，但在前期的多晶硅技術(shù)方面，我國與世界還有一定的差距，這會(huì)在一定程度上影響后期的產(chǎn)品質(zhì)量和影響我國太陽能玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

太陽能玻璃開發(fā)利用得好，就有可能成為我國平板玻璃行業(yè)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。人類正進(jìn)入“太陽能時(shí)代”，在當(dāng)前國際國內(nèi)能源日趨緊張的形勢下，受西方發(fā)達(dá)國家大力推廣太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用并取得顯著成效的鼓舞，在我國可再生資源相關(guān)法律即將生效之際，中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展已箭在弦上!人類開發(fā)太陽能，為玻璃行業(yè)的轉(zhuǎn)型帶來巨大機(jī)遇，太陽能電池、太陽能玻璃幕墻、太陽能玻璃屋頂、真空太陽能集熱管全部要用到經(jīng)特殊加工后的玻璃，制造玻璃的主要材料硅砂可用來生產(chǎn)太陽能電池原料多晶硅，玻璃產(chǎn)業(yè)與太陽能產(chǎn)業(yè)悉悉相關(guān)，玻璃產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型太陽能產(chǎn)業(yè)是大勢所趨，具代表性的企業(yè)有力諾太陽、南玻等。

作為未來清潔、高效、永不衰竭的綠色能源技術(shù)之一，太陽能技術(shù)近年應(yīng)用越來越廣泛，太陽能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為能源市場中成長速度最快的領(lǐng)域。太陽能利用中最重要的是光伏產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)80年代以來，光伏產(chǎn)業(yè)是世界上增長最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。光電——建筑一體化的玻璃幕已成為當(dāng)今世界建筑業(yè)與太陽能利用相結(jié)合的發(fā)展大趨勢，光電玻璃幕墻正展示出其投資價(jià)值與魅力，同時(shí)也給太陽能玻璃的開發(fā)、應(yīng)用及市場帶來了新的商機(jī)。專家預(yù)測，全球太陽能電池的需求量將以30%的速度增長，增速至少保持到2010年，而超白壓花玻璃作為太陽能電池的指定配套玻璃，其需求將隨著太陽能電池產(chǎn)量的增加而激增。

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