光伏玻璃及其制备方法、光伏组件和光伏系统技术方案

本申请提供一种光伏玻璃及其制备方法、光伏组件和光伏系统，涉及光伏领域。光伏玻璃，包括玻璃基体，所述玻璃基体的表面具有压应力层，所述压应力层的表层设置有离子通道封闭层，所述离子通道封闭层的表面设置有离子附着沉淀膜层；所述光伏玻璃的厚度为0.8mm

【技术实现步骤摘要】
光伏玻璃及其制备方法、光伏组件和光伏系统


[0001]本申请涉及光伏领域，尤其涉及一种光伏玻璃及其制备方法、光伏组件和光伏系统。

技术介绍

[0002]伴随着传统能源的日益减少及开发成本的快速上升，清洁的新能源成为未来能源领域的一种趋势，而光伏领域是清洁能源的重点之一，其中光伏太阳能是清洁能源的重中之重。
[0003]光伏玻璃作为保护太阳能电池片的主要组成部分，为不影响太阳能电池片的光电转换效率，需要有超过91％的光线透过率，除此之外，由于光伏组件广泛应用于建筑幕墙、光伏屋顶、太阳能凉亭、太阳能发电系统等等众多领域，从而需要承受较大的风压、昼夜温差变化以及恶劣的气候变化环境(如冰雹等)，这样对光伏玻璃提出了更高的要求。
[0004]虽然双玻太阳能玻璃的厚度从3.2mm减薄到2.0mm，且目前市面上常见的双玻光伏玻璃前后板厚度均在2.0mm，但其玻璃总重达到占光伏组件总重的70％左右，成本占到整个光伏组件的20％左右等诸多问题，影响其市场推广，例如：1.由于前后玻璃均为2.0mm，整体光伏组件自重大，在 BIPV应用场景上，对现有旧屋顶载荷过大，部分房屋需进行桁架或者立柱加固，且应用于新屋顶时，新屋顶亦需考虑增加荷载以满足光伏组件的布置；2.玻璃物料用量大，成本高，整体组件成本高，运输成本及安装成本随之推高；3.前后玻璃厚度均为2.0mm，该厚度条件下，光伏组件存在散热慢，降低发电功率的情况；4.现有双玻光伏组件用2.0mm前板、背板玻璃多为物理半钢化，强度低，整体玻璃板面翘曲度、及自爆率较化学强化高，物理钢化一般在720℃左右高风急冷，玻璃表面还可能会出现风斑、凹凸不平的现象，外观品质较化学强化低，而2.0mm以下光伏玻璃，若只通过物理钢化的手段已无法满足其应用场景的需求；5.现有双玻光伏组件用前板、背板防火性能差，组件防火等级仅能做到C级防火。
[0005]因此，研发一种超薄、超轻，高强度、低成本、防火等级高、成品率高的光伏玻璃，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种光伏玻璃及其制备方法、光伏组件和光伏系统，以解决上述问题。
[0007]为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
[0008]一种光伏玻璃，包括玻璃基体，所述玻璃基体的表面具有压应力层，所述压应力层的表层设置有离子通道封闭层，所述离子通道封闭层的表面设置有离子附着沉淀膜层；
[0009]所述光伏玻璃的厚度为0.8mm
‑
1.6mm。
[0010]优选地，所述压应力层的厚度为5μm
‑
35μm；
[0011]优选地，所述离子通道封闭层的厚度为5μm
‑
10μm。
[0012]优选地，所述光伏玻璃还设置有油墨层；
[0013]优选地，所述光伏玻璃还设置有功能膜层；
[0014]优选地，所述光伏玻璃沿其厚度方向设置有通孔；
[0015]优选地，所述通孔为圆形通孔。
[0016]本申请还提供一种光伏组件，所述光伏组件的面板和/或背板包括所述的光伏玻璃。
[0017]优选地，所述光伏组件包括依次层叠设置的面板、第一胶层、太阳能电池片、第二胶层和背板。
[0018]本申请还提供一种光伏系统，包括所述的光伏组件。
[0019]本申请还提供一种所述的光伏玻璃的制备方法，包括：
[0020]将玻璃基材进行前处理、离子交换强化、水浸离子处理和后处理得到所述光伏玻璃。
[0021]优选地，所述离子交换强化包括：
[0022]将预热后的所述玻璃基材置于含有钾盐的熔融盐中进行离子交换；
[0023]优选地，所述预热的温度为250℃
‑
450℃，时间为0.5h
‑
4h；
[0024]优选地，所述含有钾盐的熔融盐为硝酸钾和硝酸钠的混合熔融盐；
[0025]优选地，所述混合熔融盐中硝酸钠的含量小于等于10wt％；
[0026]优选地，所述离子交换强化的温度为350℃
‑
550℃，时间为1.5h
‑
3h；
[0027]优选地，所述离子交换强化之后，玻璃的表面张应力为 120MPa
‑
600MPa；
[0028]优选地，所述离子交换强化使用隧道式连续化学强化炉进行。
[0029]优选地，所述离子交换强化和所述水浸离子处理之间包括第一冷却；
[0030]优选地，所述第一冷却采用风冷，时间为10min
‑
120min；
[0031]优选地，所述第一冷却的终点温度为100℃
‑
200℃；
[0032]优选地，所述水浸离子处理包括：将所述离子交换强化之后的玻璃置于含有氯化锌和/或氯化锡的水溶液中进行第一浸泡；
[0033]优选地，所述水溶液的温度为30℃
‑
98℃，浸泡时间为10min
‑
60min；
[0034]优选地，所述水溶液中，所述氯化锌的浓度为0.03mol/L
‑
0.09mol/L，所述氯化锡的浓度为0.03mol/L
‑
0.09mol/L；
[0035]优选地，所述水浸离子处理还包括：将所述第一浸泡之后的玻璃置于水中进行第二浸泡；
[0036]优选地，所述第二浸泡的温度为常温，时间为10min
‑
30min。
[0037]优选地，所述玻璃基材以质量百分比计算，其成分包括：
[0038]SiO
2 65％
‑
78％、Al2O
3 0.5％
‑
8％、CaO 5％
‑
9％、MgO 1％
‑
5％、Na2O 9％
‑
16％、K2O 0％
‑
1.0％、CeO
2 0％
‑
0.2％；
[0039]优选地，所述玻璃基材为浮法中铝玻璃或浮法钠钙硅玻璃；
[0040]优选地，所述前处理包括裁切、磨边、清洗和打孔中的一项或多项；
[0041]优选地，所述后处理包括干燥、丝印、烧结和第二冷却中的一项或多项；
[0042]优选地，所述烧结的温度小于等于300℃。
[0043]与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
[0044]本申请提供的光伏玻璃，通过在玻璃基体表面设置压应力层，实现厚度仅为0.8mm
‑
1.6mm的超薄情况下，该光伏玻璃仍具有较高的强度 (120
‑
600MPa)和防火等级；在压应力层的表层设置离子通道封闭层和离子附着沉淀膜层，通过相应的离子通道封闭作用和离子附着沉淀作用抗水、抗碱侵蚀强，使用寿命长；产品整体重量下降10％
‑
30％，光伏玻璃生产成本降低10％
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏玻璃，其特征在于，包括玻璃基体，所述玻璃基体的表面具有压应力层，所述压应力层的表层设置有离子通道封闭层，所述离子通道封闭层的表面设置有离子附着沉淀膜层；所述光伏玻璃的厚度为0.8mm
‑
1.6mm。2.根据权利要求1所述的光伏玻璃，其特征在于，所述压应力层的厚度为5μm
‑
35μm；优选地，所述离子通道封闭层的厚度为5μm
‑
10μm。3.根据权利要求1或2所述的光伏玻璃，其特征在于，所述光伏玻璃还设置有油墨层；优选地，所述光伏玻璃还设置有功能膜层；优选地，所述光伏玻璃沿其厚度方向设置有通孔；优选地，所述通孔为圆形通孔。4.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件的面板和/或背板包括权利要求1
‑
3任一项所述的光伏玻璃。5.根据权利要求4所述的光伏组件，其特征在于，包括依次层叠设置的面板、第一胶层、太阳能电池片、第二胶层和背板。6.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求4或5所述的光伏组件。7.一种权利要求1
‑
3任一项所述的光伏玻璃的制备方法，其特征在于，包括：将玻璃基材进行前处理、离子交换强化、水浸离子处理和后处理得到所述光伏玻璃。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述离子交换强化包括：将预热后的所述玻璃基材置于含有钾盐的熔融盐中进行离子交换；优选地，所述预热的温度为250℃
‑
450℃，时间为0.5h
‑
4h；优选地，所述含有钾盐的熔融盐为硝酸钾和硝酸钠的混合熔融盐；优选地，所述混合熔融盐中硝酸钠的含量小于等于10wt％；优选地，所述离子交换强化的温度为350℃
‑
550℃，时间为1.5h
‑
3h；优选地，所述离子交换强化之后，玻璃的表面张应力为120MPa
‑
600MPa；优选地，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周群飞，李茂刚，林加富，王安仁，
申请(专利权)人：湖南蓝思新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：