太陽能玻璃及標(biāo)準(zhǔn)

太陽能玻璃（solar glass）是指應(yīng)用于太陽能設(shè)備上對(duì)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(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(guó)內(nèi)，平板型太陽能集熱器的市場(chǎng)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。

1、太陽電池用玻璃

　　太陽電池用玻璃就是應(yīng)用在太陽電池組件上的高透光率蓋板玻璃。現(xiàn)今應(yīng)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(zhì)（吸熱玻璃除外）。鐵雜質(zhì)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(zhì)的生產(chǎn)設(shè)備等引入的，不可能完全避免。人們只能通過生產(chǎn)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(zhì)鐵含量帶來高的太陽光透過率。就國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的3.2mm和4mm玻璃而言，太陽光透射比一般達(dá)到90%~92%。目前各企業(yè)測(cè)定太陽光透射比的波段也各不相同：一部分企業(yè)測(cè)可見光波段；一部分企業(yè)測(cè)350nm~1100nm、350nm~1200nm；少數(shù)企業(yè)測(cè)整個(gè)太陽能可見光和近紅外光譜350nm~2500nm。
目前，生產(chǎn)太陽能電池封裝玻璃的工藝技術(shù)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(chǎng)狀況

　　隨著傳統(tǒng)能源資源日漸短缺，開發(fā)利用太陽能等新能源成為世界各國(guó)的共識(shí)。全球太陽能光伏電池產(chǎn)量從1980年的3MW，發(fā)展到2006年的2158MW。與此對(duì)應(yīng)，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(guó)，光伏領(lǐng)域玻璃的需求量也以每年50%的速度遞增，2010年將達(dá)到250萬平方米，太陽電池玻璃市場(chǎng)前景非常廣闊。

3、太陽電池用玻璃行業(yè)狀況

　　太陽電池用玻璃是一種新興的產(chǎn)品，它是隨著光伏發(fā)電的發(fā)展而逐漸壯大的。在國(guó)際上，主要有圣戈班、旭硝子、皮爾金頓、PPG等公司生產(chǎn)。國(guó)外企業(yè)總的窯數(shù)約10條，總?cè)刍�量大約1000~1500噸/天。國(guó)內(nèi)目前玻璃生產(chǎn)企業(yè)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(yè)開始介入太陽電池玻璃生產(chǎn)領(lǐng)域。南玻250噸、信義400噸窯相繼投產(chǎn)。從發(fā)展趨勢(shì)看，我國(guó)將成為太陽電池玻璃未來重要的生產(chǎn)地。

4、太陽電池玻璃用標(biāo)準(zhǔn)狀況及制定標(biāo)準(zhǔn)意義

　　目前沒有相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可以參照。國(guó)內(nèi)外的相關(guān)企業(yè)一般自行制定自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用于生產(chǎn)控制或進(jìn)貨檢驗(yàn)。

　　由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來限定其生產(chǎn)和應(yīng)用，嚴(yán)重制約了太陽電池玻璃行業(yè)的發(fā)展和規(guī)范。

　　根據(jù)中國(guó)建筑材料工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)部函[2006]037號(hào)文，由中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院委托國(guó)家安全玻璃及石英玻璃質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心負(fù)責(zé)編制《太陽電池用玻璃》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　標(biāo)準(zhǔn)制定小組在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中做了大量的相關(guān)行業(yè)狀況、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)的搜集和調(diào)研工作。對(duì)收集的有關(guān)太陽電池用玻璃方面的國(guó)內(nèi)外資料進(jìn)行了認(rèn)真分析，并充分考慮到近年來國(guó)內(nèi)太陽電池玻璃材料生產(chǎn)現(xiàn)狀，作了必要的驗(yàn)證試驗(yàn)。

　　經(jīng)過數(shù)次內(nèi)部修改完善，形成的正式的征求意見稿，向社會(huì)各界廣泛征詢了意見。征求意見單位含蓋了國(guó)內(nèi)主要玻璃生產(chǎn)企業(yè)、主要玻璃加工企業(yè)、主要玻璃用戶（光伏企業(yè)）、研究院所、標(biāo)準(zhǔn)管理部門等，力求做到全面、完整，以使標(biāo)準(zhǔn)水平適合行業(yè)發(fā)展需要。

　　對(duì)各單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿提出的修改意見和建議，編制組進(jìn)行了認(rèn)真的整理，并對(duì)各單位的意見進(jìn)行了匯總處理。

　　經(jīng)過編制組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和格式的進(jìn)一步修改完善，形成的標(biāo)準(zhǔn)送審稿在2008年1月21日通過了由全國(guó)建筑用玻璃標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主持、在廣東東莞召開了標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)議。

　　按照審查會(huì)上專家組的意見，編制小組對(duì)征求意見稿進(jìn)行了認(rèn)真的修訂，形成了正式的報(bào)批稿，已經(jīng)正式向國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主管部門報(bào)批。

　　該標(biāo)準(zhǔn)主要適用于晶體硅太陽電池封裝用蓋板玻璃。對(duì)于太陽能集熱器及薄膜太陽電池基板玻璃，也可以參照標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條款。此次沒有將雙玻夾層結(jié)構(gòu)的BIPV（光伏建筑一體化）構(gòu)件列入標(biāo)準(zhǔn)范圍，是考慮該部分內(nèi)容單獨(dú)制定標(biāo)準(zhǔn)較為合適，這樣也使本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、內(nèi)容更合理。

　　該標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)與國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)相比，處于相對(duì)更嚴(yán)格的水平，目的是通過標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，達(dá)到提升產(chǎn)品水平、企業(yè)管理水平、促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的作用。

　　標(biāo)準(zhǔn)的制定，將成為相關(guān)企業(yè)進(jìn)行質(zhì)量控制和檢驗(yàn)的重要依據(jù)，能起到推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，規(guī)范市場(chǎng)，提高產(chǎn)品質(zhì)量的作用。

5、《太陽電池用玻璃》標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿內(nèi)容簡(jiǎn)介

5.1術(shù)語和定義

　　下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

　　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(hù)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(shù)要求

　　太陽電池用玻璃的主要技術(shù)要求及其試驗(yàn)方法應(yīng)符合表1相應(yīng)條款的規(guī)定。

表1  太陽電池用玻璃主要技術(shù)要求及其試驗(yàn)方法

名稱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　技術(shù)要求　　　　　　　　　　　　　　試驗(yàn)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(zhì)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(xué)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(tài)　　　　　5.8　　　　　　—　　　　　　5.8　　　　　　—　　　　　　　　6.8
　　　　　　　耐熱沖擊性能　　　5.9　　　　　　—　　　　　　5.9　　　　　　—　　　　　　　　6.9

5.3外觀質(zhì)量

太陽電池用浮法玻璃的外觀質(zhì)量應(yīng)符合GB 11614合格品的要求。

太陽電池用壓花玻璃的外觀質(zhì)量應(yīng)符合表2的要求。

表2  太陽電池用壓花玻璃的外觀質(zhì)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(zhǎng)度范圍，mm　　L＜0.5　　　　　　　　0.5≤L≤1.0　　　　　1.0≤L≤2.0　　L＞2.0
　　　　　　　　允許個(gè)數(shù)，個(gè)　　不得密集存在　　　　　5.0×S　　　　　　　　3.0×S　　　　　0
長(zhǎng)形氣泡　　　　長(zhǎng)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(gè)數(shù)，個(gè)　　不得密集存在　　　　　　　3.0×S　　　　　　  0
劃傷　　　　  長(zhǎng)度、寬度范圍,mm　　　　  L≤5且W≤0.2　　　　　　　　　　　　L＞5或W＞0.2
　　　　　　  允許條數(shù)，條　　　　　　　　1.0×S　　　　　　　　　　　　　　  0
夾雜物　　　　長(zhǎng)度范圍，mm　　　　　　　　0.3≤L≤1.0　　　　　　　　　　　　L＞1.0
　　　　　　  允許個(gè)數(shù)，個(gè)　　　　　　　　2.0×S　　　　　　　　　　　　　　  0
斷面缺陷　　  玻璃爆邊　　　　　每片玻璃每米邊長(zhǎng)上允許有長(zhǎng)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(shù)
　　　　　　　　　　　　　　　　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(zhǎng)度，W表示寬度， L、W所指均為缺陷光學(xué)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(shù)量允許上限值是以S乘以相應(yīng)系數(shù)所得的數(shù)值，此數(shù)值應(yīng)按GB/T 8170修約至整數(shù)。
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(yīng)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(nèi)超過20個(gè)，長(zhǎng)型氣泡密集存在是指在100 mm直徑的圓面積內(nèi)超過10個(gè)。
注4：在100 mm直徑的圓面積內(nèi)劃傷或夾雜物均不允許超過2條（個(gè)）。
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(zhì)量要求由供需雙方商定。

5.4尺寸及允許偏差

長(zhǎng)度與寬度允許偏差

太陽電池用玻璃長(zhǎng)度與寬度允許偏差應(yīng)符合表3的規(guī)定。

　　　　  表3　　太陽電池用玻璃長(zhǎng)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(zhǎng)≤3 000　　　　　　　　　　　　　　±2
　　　　　　　　邊長(zhǎng)＞3 000　　　　　　　　　　　　　　±3
鋼化玻璃　　　　邊長(zhǎng)≤500　　　　　　　　　　　　　　  0,-1
　　　　　　500＜邊長(zhǎng)≤1 000　　　　　　　　　　　　　　0,-1.5
　　　　　1 000＜邊長(zhǎng)≤2000　　　　　　　　　　　　　　　0,-2.0
　　　　　　　　邊長(zhǎng)＞2 000　　　　　　　　　　　　　　0,-2.5

注：對(duì)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(yīng)符合表4的規(guī)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(duì)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(yīng)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(duì)角線差

　　太陽電池用非鋼化玻璃對(duì)角線差應(yīng)不大于兩對(duì)角線平均長(zhǎng)度的0.2%;太陽電池用鋼化玻璃對(duì)角線差應(yīng)不大于兩對(duì)角線平均長(zhǎng)度的0.1%。

彎曲度

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

可見光透射比

　　太陽電池用玻璃折合3 mm標(biāo)準(zhǔn)厚度可見光透射比應(yīng)≥91.5%。

太陽光直接透射比

　　在300 nm~2 500 nm光譜范圍內(nèi)，太陽電池用玻璃折合3 mm標(biāo)準(zhǔn)厚度的太陽光直接透射比應(yīng)≥91%。

鐵含量

　　太陽電池用玻璃鐵含量（Fe2O3）應(yīng)不高于0.015%。

抗沖擊性 

　　進(jìn)行試驗(yàn)的試樣破壞數(shù)應(yīng)符合7.3.3的規(guī)定。

碎片狀態(tài)

　　進(jìn)行試驗(yàn)的每塊試樣在任意50 mm×50 mm區(qū)域內(nèi)的碎片數(shù)應(yīng)不少于40。允許有少量長(zhǎng)條形碎片，其長(zhǎng)度不超過100 mm。

耐熱沖擊性能