太阳能玻璃及标准

太阳能玻璃（solar glass）是指应用于太阳能设备上对太阳光具有较普通玻璃更高透过率或能选择性透过的玻璃。在太阳能玻璃中，高透光率特性的应用更为广泛。通常它们被用做具有保护作用的盖板玻璃。

　　就应用而言，太阳能玻璃主要应用领域是太阳能电池和平板型太阳能集热器。在国内，平板型太阳能集热器的市场逐渐被真空管式集热器所替代；太阳能玻璃主要应用于太阳能电池的封装。

1、太阳电池用玻璃

　　太阳电池用玻璃就是应用在太阳电池组件上的高透光率盖板玻璃。现今应用最广的高透光率玻璃是低铁含量的玻璃，也就是我们俗称的“超白”玻璃。铁在普通玻璃中属于杂质（吸热玻璃除外）。铁杂质的存在一方面使玻璃着色，另一方面增大玻璃的吸热率，也就降低了玻璃的透光率。

　　铁是由原料本身、耐火材料或金属材质的生产设备等引入的，不可能完全避免。人们只能通过生产控制尽可能减少铁在玻璃中的含量。目前，太阳能玻璃的铁含量在0.015%~0.02%之间，而普通浮法玻璃的铁含量一般在0.7%以上。
低的杂质铁含量带来高的太阳光透过率。就国内应用最多的3.2mm和4mm玻璃而言，太阳光透射比一般达到90%~92%。目前各企业测定太阳光透射比的波段也各不相同：一部分企业测可见光波段；一部分企业测350nm~1100nm、350nm~1200nm；少数企业测整个太阳能可见光和近红外光谱350nm~2500nm。
目前，生产太阳能电池封装玻璃的工艺技术主要为压延法，它是采用特制的压花辊，在超白玻璃表面压制特制的金字塔形花纹而制成的。它是太阳能光伏电池不可或缺的重要组成部件。

2、太阳电池用玻璃市场状况

　　随着传统能源资源日渐短缺，开发利用太阳能等新能源成为世界各国的共识。全球太阳能光伏电池产量从1980年的3MW，发展到2006年的2158MW。与此对应，作为太阳电池封装的必须材料，太阳电池用玻璃的需求也与日俱增，2006年全球总需求量约2800万至3500万平方米。在我国，光伏领域玻璃的需求量也以每年50%的速度递增，2010年将达到250万平方米，太阳电池玻璃市场前景非常广阔。

3、太阳电池用玻璃行业状况

　　太阳电池用玻璃是一种新兴的产品，它是随着光伏发电的发展而逐渐壮大的。在国际上，主要有圣戈班、旭硝子、皮尔金顿、PPG等公司生产。国外企业总的窑数约10条，总熔化量大约1000~1500吨/天。国内目前玻璃生产企业有十多家，大部分为几十吨日熔化量的小窑。从2006年，南玻、信义等大玻璃企业开始介入太阳电池玻璃生产领域。南玻250吨、信义400吨窑相继投产。从发展趋势看，我国将成为太阳电池玻璃未来重要的生产地。

4、太阳电池玻璃用标准状况及制定标准意义

　　目前没有相应的国际标准可以参照。国内外的相关企业一般自行制定自己的企业标准用于生产控制或进货检验。

　　由于没有统一的标准来限定其生产和应用，严重制约了太阳电池玻璃行业的发展和规范。

　　根据中国建筑材料工业协会标准部函[2006]037号文，由中国建筑材料科学研究总院委托国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心负责编制《太阳电池用玻璃》行业标准。

　　标准制定小组在标准制定过程中做了大量的相关行业状况、标准、文献的搜集和调研工作。对收集的有关太阳电池用玻璃方面的国内外资料进行了认真分析，并充分考虑到近年来国内太阳电池玻璃材料生产现状，作了必要的验证试验。

　　经过数次内部修改完善，形成的正式的征求意见稿，向社会各界广泛征询了意见。征求意见单位含盖了国内主要玻璃生产企业、主要玻璃加工企业、主要玻璃用户（光伏企业）、研究院所、标准管理部门等，力求做到全面、完整，以使标准水平适合行业发展需要。

　　对各单位对标准征求意见稿提出的修改意见和建议，编制组进行了认真的整理，并对各单位的意见进行了汇总处理。

　　经过编制组对标准内容和格式的进一步修改完善，形成的标准送审稿在2008年1月21日通过了由全国建筑用玻璃标准化技术委员会主持、在广东东莞召开了标准审查会议。

　　按照审查会上专家组的意见，编制小组对征求意见稿进行了认真的修订，形成了正式的报批稿，已经正式向国家标准主管部门报批。

　　该标准主要适用于晶体硅太阳电池封装用盖板玻璃。对于太阳能集热器及薄膜太阳电池基板玻璃，也可以参照标准的相关条款。此次没有将双玻夹层结构的BIPV（光伏建筑一体化）构件列入标准范围，是考虑该部分内容单独制定标准较为合适，这样也使本标准结构、内容更合理。

　　该标准指标与国内外相关企业标准指标相比，处于相对更严格的水平，目的是通过标准的实施，达到提升产品水平、企业管理水平、促进行业技术进步的作用。

　　标准的制定，将成为相关企业进行质量控制和检验的重要依据，能起到推动产业技术进步，规范市场，提高产品质量的作用。

5、《太阳电池用玻璃》标准报批稿内容简介

5.1术语和定义

　　下列术语和定义适用于本标准。

　　太阳电池用玻璃 glass for solar cell module ：

　　用于晶体硅太阳电池组件，起覆盖保护作用并具有高透射比的玻璃。

材料：

　　太阳电池用玻璃可以使用钢化或非钢化的压花玻璃和浮法玻璃。

5.2技术要求

　　太阳电池用玻璃的主要技术要求及其试验方法应符合表1相应条款的规定。

表1  太阳电池用玻璃主要技术要求及其试验方法

名称　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　技术要求　　　　　　　　　　　　　　试验方法
　　　　　　　　　　　　　　　　　　浮法玻璃　　　　　　　　  压花玻璃　　
　　　　　　　　　　　　　　　钢化玻璃　　非钢化玻璃　　钢化玻璃　　非钢化玻璃　　
一般性能　　　外观质量　　　　　5.1.1　　　　5.1.1　　　　　5.1.2　　　　5.1.2　　　　　　　6.1
　　　　　　　尺寸及允许偏差　　5.2　　　　  5.2　　　　　　5.2　　　　  5.2　　　　　　　　6.2
　　　　　　　弯曲度　　　　　　5.3　　　　  5.3　　　　　　5.3　　　　  5.3　　　　　　　　6.3
光学性能　　　可见光透射比　　　5.4　　　　  5.4　　　　　　5.4　　　　  5.4　　　　　　　　6.4
　　　　　　　太阳光直接透射比 5.5　　　　  5.5　　　　　　5.5　　　　  5.5　　　　　　　　6.5
　　　　　　　含铁量　　　　　　5.6　　　　  5.6　　　　　　5.6　　　　  5.6　　　　　　　　6.6
安全性能　　　抗冲击性　　　　　5.7　　　　　　—　　　　　　5.7　　　　　　—　　　　　　　　6.7
　　　　　　　碎片状态　　　　　5.8　　　　　　—　　　　　　5.8　　　　　　—　　　　　　　　6.8
　　　　　　　耐热冲击性能　　　5.9　　　　　　—　　　　　　5.9　　　　　　—　　　　　　　　6.9

5.3外观质量

太阳电池用浮法玻璃的外观质量应符合GB 11614合格品的要求。

太阳电池用压花玻璃的外观质量应符合表2的要求。

表2  太阳电池用压花玻璃的外观质量

  缺陷类型　　　　说明　　　　　　　　　　　　　　　　要求
压痕、皱纹　　　　—　　　　　　　　　　　　　　　　不允许
彩虹、霉变　　　　—　　　　　　　　　　　　　　　　不允许
线条/线道　　　　　—　　　　　　　　　　　　　　　　不允许
裂纹　　　　　　  —　　　　　　　　　　　　　　　　不允许
不可擦除污物　　  —　　　　　　　　　　　　　　　　不允许
开口气泡　　　　  —　　　　　　　　　　　　　　　　不允许
圆形气泡　　　　长度范围，mm　　L＜0.5　　　　　　　　0.5≤L≤1.0　　　　　1.0≤L≤2.0　　L＞2.0
　　　　　　　　允许个数，个　　不得密集存在　　　　　5.0×S　　　　　　　　3.0×S　　　　　0
长形气泡　　　　长度范围，mm　　0.5＜L≤1.0且W≤0.5  1.0＜L≤3且W≤0.5　　　　L＞3或W＞0.5
　　　　　　　　允许个数，个　　不得密集存在　　　　　　　3.0×S　　　　　　  0
划伤　　　　  长度、宽度范围,mm　　　　  L≤5且W≤0.2　　　　　　　　　　　　L＞5或W＞0.2
　　　　　　  允许条数，条　　　　　　　　1.0×S　　　　　　　　　　　　　　  0
夹杂物　　　　长度范围，mm　　　　　　　　0.3≤L≤1.0　　　　　　　　　　　　L＞1.0
　　　　　　  允许个数，个　　　　　　　　2.0×S　　　　　　　　　　　　　　  0
断面缺陷　　  玻璃爆边　　　　　每片玻璃每米边长上允许有长度不超过5 mm，自玻璃边部向玻璃板表面延
　　　　　　　　　　　　　　　　伸深度不超过1 mm，自板面向玻璃厚度延伸深度不超过厚度1/4的爆边数
　　　　　　　　　　　　　　　　为一处
　　　　　　  缺角　　　　　　　钢化玻璃不允许；非钢化玻璃不允许超过玻璃板厚度
　　　　　　  非钢化玻璃凹凸　　尺寸不允许超过玻璃板厚度
　　　　　　  钢化玻璃凹凸　　　　　　　　　　　不允许

注1：上表中，L表示缺陷的长度，W表示宽度， L、W所指均为缺陷光学变形尺寸。S是以平方米为单位的玻璃板的面积，气泡、夹杂物、划伤的数量允许上限值是以S乘以相应系数所得的数值，此数值应按GB/T 8170修约至整数。
注2：尺寸大于0.5 mm的气泡，气泡间及气泡与夹杂物的间距应大于300 mm。
注3：圆型气泡密集存在是指在100 mm直径的圆面积内超过20个，长型气泡密集存在是指在100 mm直径的圆面积内超过10个。
注4：在100 mm直径的圆面积内划伤或夹杂物均不允许超过2条（个）。
注5：不允许存在黑色夹杂物。

太阳电池用玻璃边部加工形状及质量要求由供需双方商定。

5.4尺寸及允许偏差

长度与宽度允许偏差

太阳电池用玻璃长度与宽度允许偏差应符合表3的规定。

　　　　  表3　　太阳电池用玻璃长度与宽度允许偏差　　　　单位为毫米

　　　　太阳电池用玻璃类型　　　　　　　　　　　　　允许偏差
非钢化玻璃　　  边长≤3 000　　　　　　　　　　　　　　±2
　　　　　　　　边长＞3 000　　　　　　　　　　　　　　±3
钢化玻璃　　　　边长≤500　　　　　　　　　　　　　　  0,-1
　　　　　　500＜边长≤1 000　　　　　　　　　　　　　　0,-1.5
　　　　　1 000＜边长≤2000　　　　　　　　　　　　　　　0,-2.0
　　　　　　　　边长＞2 000　　　　　　　　　　　　　　0,-2.5

注：对偏差有特殊要求的由供需双方商定。

厚度及允许偏差

　　太阳电池用浮法、压花玻璃厚度系列分别参照GB 11614和JC/T 511-2002，特殊要求由供需双方商定。

　　太阳电池用玻璃厚度允许偏差应符合表4的规定。

　　　　　　　表4 太阳电池用玻璃厚度允许偏差　　　　　单位为毫米

太阳电池用玻璃公称厚度　　　　　　厚度允许偏差
　　　　＜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：对偏差有特殊要求的由供需双方商定。

厚薄差
太阳电池用玻璃同一片玻璃的厚薄差应符合表5的要求。

　　　　  表5 太阳电池用玻璃厚薄差　　　　　　单位为毫米

太阳电池用玻璃公称厚度　　　　　　  厚薄差
　　　　　　　　　　　　　　  浮法玻璃　　压花玻璃
＜4.0　　　　　　　　　　　　  ≤0.25　　≤0.30
　　4.0　　　　　　　　　　　　  ≤0.30　　≤0.35
　　5.0　　　　　　　　　　　　　　由供需双方商定
　　6.0　　　　　　　　　　　　　　由供需双方商定
　　8.0　　　　　　　　　　　　　　由供需双方商定
　　10.0　　　　　　　　　　　　　　由供需双方商定
　　12.0　　　　　　　　　　　　　　由供需双方商定

对角线差

　　太阳电池用非钢化玻璃对角线差应不大于两对角线平均长度的0.2%;太阳电池用钢化玻璃对角线差应不大于两对角线平均长度的0.1%。

弯曲度

　　太阳电池用玻璃弓形弯曲度不应超过0.2%；波形弯曲度任意300 mm范围不应超过0.5 mm。

可见光透射比

　　太阳电池用玻璃折合3 mm标准厚度可见光透射比应≥91.5%。

太阳光直接透射比

　　在300 nm~2 500 nm光谱范围内，太阳电池用玻璃折合3 mm标准厚度的太阳光直接透射比应≥91%。

铁含量

　　太阳电池用玻璃铁含量（Fe2O3）应不高于0.015%。

抗冲击性 

　　进行试验的试样破坏数应符合7.3.3的规定。

碎片状态

　　进行试验的每块试样在任意50 mm×50 mm区域内的碎片数应不少于40。允许有少量长条形碎片，其长度不超过100 mm。

耐热冲击性能