太陽能玻璃及標準

太陽能玻璃（solar glass）是指應用于太陽能設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。在太陽能玻璃中，高透光率特性的應用更為廣泛。通常它們被用做具有保護作用的蓋板玻璃。

　　就應用而言，太陽能玻璃主要應用領域是太陽能電池和平板型太陽能集熱器。在國內，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；太陽能玻璃主要應用于太陽能電池的封裝。

1、太陽電池用玻璃

　　太陽電池用玻璃就是應用在太陽電池組件上的高透光率蓋板玻璃。現今應用最廣的高透光率玻璃是低鐵含量的玻璃，也就是我們俗稱的“超白”玻璃。鐵在普通玻璃中屬于雜質（吸熱玻璃除外）。鐵雜質的存在一方面使玻璃著色，另一方面增大玻璃的吸熱率，也就降低了玻璃的透光率。

　　鐵是由原料本身、耐火材料或金屬材質的生產設備等引入的，不可能完全避免。人們只能通過生產控制盡可能減少鐵在玻璃中的含量。目前，太陽能玻璃的鐵含量在0.015%~0.02%之間，而普通浮法玻璃的鐵含量一般在0.7%以上。
低的雜質鐵含量帶來高的太陽光透過率。就國內應用最多的3.2mm和4mm玻璃而言，太陽光透射比一般達到90%~92%。目前各企業測定太陽光透射比的波段也各不相同：一部分企業測可見光波段；一部分企業測350nm~1100nm、350nm~1200nm；少數企業測整個太陽能可見光和近紅外光譜350nm~2500nm。
目前，生產太陽能電池封裝玻璃的工藝技術主要為壓延法，它是采用特制的壓花輥，在超白玻璃表面壓制特制的金字塔形花紋而制成的。它是太陽能光伏電池不可或缺的重要組成部件。

2、太陽電池用玻璃市場狀況

　　隨著傳統能源資源日漸短缺，開發利用太陽能等新能源成為世界各國的共識。全球太陽能光伏電池產量從1980年的3MW，發展到2006年的2158MW。與此對應，作為太陽電池封裝的必須材料，太陽電池用玻璃的需求也與日俱增，2006年全球總需求量約2800萬至3500萬平方米。在我國，光伏領域玻璃的需求量也以每年50%的速度遞增，2010年將達到250萬平方米，太陽電池玻璃市場前景非常廣闊。

3、太陽電池用玻璃行業狀況

　　太陽電池用玻璃是一種新興的產品，它是隨著光伏發電的發展而逐漸壯大的。在國際上，主要有圣戈班、旭硝子、皮爾金頓、PPG等公司生產。國外企業總的窯數約10條，總熔化量大約1000~1500噸/天。國內目前玻璃生產企業有十多家，大部分為幾十噸日熔化量的小窯。從2006年，南玻、信義等大玻璃企業開始介入太陽電池玻璃生產領域。南玻250噸、信義400噸窯相繼投產。從發展趨勢看，我國將成為太陽電池玻璃未來重要的生產地。

4、太陽電池玻璃用標準狀況及制定標準意義

　　目前沒有相應的國際標準可以參照。國內外的相關企業一般自行制定自己的企業標準用于生產控制或進貨檢驗。

　　由于沒有統一的標準來限定其生產和應用，嚴重制約了太陽電池玻璃行業的發展和規范。

　　根據中國建筑材料工業協會標準部函[2006]037號文，由中國建筑材料科學研究總院委托國家安全玻璃及石英玻璃質量監督檢驗中心負責編制《太陽電池用玻璃》行業標準。

　　標準制定小組在標準制定過程中做了大量的相關行業狀況、標準、文獻的搜集和調研工作。對收集的有關太陽電池用玻璃方面的國內外資料進行了認真分析，并充分考慮到近年來國內太陽電池玻璃材料生產現狀，作了必要的驗證試驗。

　　經過數次內部修改完善，形成的正式的征求意見稿，向社會各界廣泛征詢了意見。征求意見單位含蓋了國內主要玻璃生產企業、主要玻璃加工企業、主要玻璃用戶（光伏企業）、研究院所、標準管理部門等，力求做到全面、完整，以使標準水平適合行業發展需要。

　　對各單位對標準征求意見稿提出的修改意見和建議，編制組進行了認真的整理，并對各單位的意見進行了匯總處理。

　　經過編制組對標準內容和格式的進一步修改完善，形成的標準送審稿在2008年1月21日通過了由全國建筑用玻璃標準化技術委員會主持、在廣東東莞召開了標準審查會議。

　　按照審查會上專家組的意見，編制小組對征求意見稿進行了認真的修訂，形成了正式的報批稿，已經正式向國家標準主管部門報批。

　　該標準主要適用于晶體硅太陽電池封裝用蓋板玻璃。對于太陽能集熱器及薄膜太陽電池基板玻璃，也可以參照標準的相關條款。此次沒有將雙玻夾層結構的BIPV（光伏建筑一體化）構件列入標準范圍，是考慮該部分內容單獨制定標準較為合適，這樣也使本標準結構、內容更合理。

　　該標準指標與國內外相關企業標準指標相比，處于相對更嚴格的水平，目的是通過標準的實施，達到提升產品水平、企業管理水平、促進行業技術進步的作用。

　　標準的制定，將成為相關企業進行質量控制和檢驗的重要依據，能起到推動產業技術進步，規范市場，提高產品質量的作用。

5、《太陽電池用玻璃》標準報批稿內容簡介

5.1術語和定義

　　下列術語和定義適用于本標準。

　　太陽電池用玻璃 glass for solar cell module ：

　　用于晶體硅太陽電池組件，起覆蓋保護作用并具有高透射比的玻璃。

材料：

　　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。

5.2技術要求

　　太陽電池用玻璃的主要技術要求及其試驗方法應符合表1相應條款的規定。

表1  太陽電池用玻璃主要技術要求及其試驗方法

名稱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　技術要求　　　　　　　　　　　　　　試驗方法
　　　　　　　　　　　　　　　　　　浮法玻璃　　　　　　　　  壓花玻璃　　
　　　　　　　　　　　　　　　鋼化玻璃　　非鋼化玻璃　　鋼化玻璃　　非鋼化玻璃　　
一般性能　　　外觀質量　　　　　5.1.1　　　　5.1.1　　　　　5.1.2　　　　5.1.2　　　　　　　6.1
　　　　　　　尺寸及允許偏差　　5.2　　　　  5.2　　　　　　5.2　　　　  5.2　　　　　　　　6.2
　　　　　　　彎曲度　　　　　　5.3　　　　  5.3　　　　　　5.3　　　　  5.3　　　　　　　　6.3
光學性能　　　可見光透射比　　　5.4　　　　  5.4　　　　　　5.4　　　　  5.4　　　　　　　　6.4
　　　　　　　太陽光直接透射比 5.5　　　　  5.5　　　　　　5.5　　　　  5.5　　　　　　　　6.5
　　　　　　　含鐵量　　　　　　5.6　　　　  5.6　　　　　　5.6　　　　  5.6　　　　　　　　6.6
安全性能　　　抗沖擊性　　　　　5.7　　　　　　—　　　　　　5.7　　　　　　—　　　　　　　　6.7
　　　　　　　碎片狀態　　　　　5.8　　　　　　—　　　　　　5.8　　　　　　—　　　　　　　　6.8
　　　　　　　耐熱沖擊性能　　　5.9　　　　　　—　　　　　　5.9　　　　　　—　　　　　　　　6.9

5.3外觀質量

太陽電池用浮法玻璃的外觀質量應符合GB 11614合格品的要求。

太陽電池用壓花玻璃的外觀質量應符合表2的要求。

表2  太陽電池用壓花玻璃的外觀質量

  缺陷類型　　　　說明　　　　　　　　　　　　　　　　要求
壓痕、皺紋　　　　—　　　　　　　　　　　　　　　　不允許
彩虹、霉變　　　　—　　　　　　　　　　　　　　　　不允許
線條/線道　　　　　—　　　　　　　　　　　　　　　　不允許
裂紋　　　　　　  —　　　　　　　　　　　　　　　　不允許
不可擦除污物　　  —　　　　　　　　　　　　　　　　不允許
開口氣泡　　　　  —　　　　　　　　　　　　　　　　不允許
圓形氣泡　　　　長度范圍，mm　　L＜0.5　　　　　　　　0.5≤L≤1.0　　　　　1.0≤L≤2.0　　L＞2.0
　　　　　　　　允許個數，個　　不得密集存在　　　　　5.0×S　　　　　　　　3.0×S　　　　　0
長形氣泡　　　　長度范圍，mm　　0.5＜L≤1.0且W≤0.5  1.0＜L≤3且W≤0.5　　　　L＞3或W＞0.5
　　　　　　　　允許個數，個　　不得密集存在　　　　　　　3.0×S　　　　　　  0
劃傷　　　　  長度、寬度范圍,mm　　　　  L≤5且W≤0.2　　　　　　　　　　　　L＞5或W＞0.2
　　　　　　  允許條數，條　　　　　　　　1.0×S　　　　　　　　　　　　　　  0
夾雜物　　　　長度范圍，mm　　　　　　　　0.3≤L≤1.0　　　　　　　　　　　　L＞1.0
　　　　　　  允許個數，個　　　　　　　　2.0×S　　　　　　　　　　　　　　  0
斷面缺陷　　  玻璃爆邊　　　　　每片玻璃每米邊長上允許有長度不超過5 mm，自玻璃邊部向玻璃板表面延
　　　　　　　　　　　　　　　　伸深度不超過1 mm，自板面向玻璃厚度延伸深度不超過厚度1/4的爆邊數
　　　　　　　　　　　　　　　　為一處
　　　　　　  缺角　　　　　　　鋼化玻璃不允許；非鋼化玻璃不允許超過玻璃板厚度
　　　　　　  非鋼化玻璃凹凸　　尺寸不允許超過玻璃板厚度
　　　　　　  鋼化玻璃凹凸　　　　　　　　　　　不允許

注1：上表中，L表示缺陷的長度，W表示寬度， L、W所指均為缺陷光學變形尺寸。S是以平方米為單位的玻璃板的面積，氣泡、夾雜物、劃傷的數量允許上限值是以S乘以相應系數所得的數值，此數值應按GB/T 8170修約至整數。
注2：尺寸大于0.5 mm的氣泡，氣泡間及氣泡與夾雜物的間距應大于300 mm。
注3：圓型氣泡密集存在是指在100 mm直徑的圓面積內超過20個，長型氣泡密集存在是指在100 mm直徑的圓面積內超過10個。
注4：在100 mm直徑的圓面積內劃傷或夾雜物均不允許超過2條（個）。
注5：不允許存在黑色夾雜物。

太陽電池用玻璃邊部加工形狀及質量要求由供需雙方商定。

5.4尺寸及允許偏差

長度與寬度允許偏差

太陽電池用玻璃長度與寬度允許偏差應符合表3的規定。

　　　　  表3　　太陽電池用玻璃長度與寬度允許偏差　　　　單位為毫米

　　　　太陽電池用玻璃類型　　　　　　　　　　　　　允許偏差
非鋼化玻璃　　  邊長≤3 000　　　　　　　　　　　　　　±2
　　　　　　　　邊長＞3 000　　　　　　　　　　　　　　±3
鋼化玻璃　　　　邊長≤500　　　　　　　　　　　　　　  0,-1
　　　　　　500＜邊長≤1 000　　　　　　　　　　　　　　0,-1.5
　　　　　1 000＜邊長≤2000　　　　　　　　　　　　　　　0,-2.0
　　　　　　　　邊長＞2 000　　　　　　　　　　　　　　0,-2.5

注：對偏差有特殊要求的由供需雙方商定。

厚度及允許偏差

　　太陽電池用浮法、壓花玻璃厚度系列分別參照GB 11614和JC/T 511-2002，特殊要求由供需雙方商定。

　　太陽電池用玻璃厚度允許偏差應符合表4的規定。

　　　　　　　表4 太陽電池用玻璃厚度允許偏差　　　　　單位為毫米

太陽電池用玻璃公稱厚度　　　　　　厚度允許偏差
　　　　＜4.0　　　　　　　　　　　　±0.2
　　　　　4.0　　　　　　　　　　　　±0.2
　　　　　5.0　　　　　　　　　　　　±0.3
　　　　　6.0　　　　　　　　　　　　±0.4
　　　　　8.0　　　　　　　　　　　　±0.5
　　　　　10.0　　　　　　　　　　　　±0.6
　　　　　12.0　　　　　　　　　　　　±0.6

注：對偏差有特殊要求的由供需雙方商定。

厚薄差
太陽電池用玻璃同一片玻璃的厚薄差應符合表5的要求。

　　　　  表5 太陽電池用玻璃厚薄差　　　　　　單位為毫米

太陽電池用玻璃公稱厚度　　　　　　  厚薄差
　　　　　　　　　　　　　　  浮法玻璃　　壓花玻璃
＜4.0　　　　　　　　　　　　  ≤0.25　　≤0.30
　　4.0　　　　　　　　　　　　  ≤0.30　　≤0.35
　　5.0　　　　　　　　　　　　　　由供需雙方商定
　　6.0　　　　　　　　　　　　　　由供需雙方商定
　　8.0　　　　　　　　　　　　　　由供需雙方商定
　　10.0　　　　　　　　　　　　　　由供需雙方商定
　　12.0　　　　　　　　　　　　　　由供需雙方商定

對角線差

　　太陽電池用非鋼化玻璃對角線差應不大于兩對角線平均長度的0.2%;太陽電池用鋼化玻璃對角線差應不大于兩對角線平均長度的0.1%。

彎曲度

　　太陽電池用玻璃弓形彎曲度不應超過0.2%；波形彎曲度任意300 mm范圍不應超過0.5 mm。

可見光透射比

　　太陽電池用玻璃折合3 mm標準厚度可見光透射比應≥91.5%。

太陽光直接透射比

　　在300 nm~2 500 nm光譜范圍內，太陽電池用玻璃折合3 mm標準厚度的太陽光直接透射比應≥91%。

鐵含量

　　太陽電池用玻璃鐵含量（Fe2O3）應不高于0.015%。

抗沖擊性 

　　進行試驗的試樣破壞數應符合7.3.3的規定。

碎片狀態

　　進行試驗的每塊試樣在任意50 mm×50 mm區域內的碎片數應不少于40。允許有少量長條形碎片，其長度不超過100 mm。

耐熱沖擊性能