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CN110571285B - 一种光伏组件玻璃及其制作方法、光伏组件 - Google Patents

一种光伏组件玻璃及其制作方法、光伏组件 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种光伏组件玻璃，包括：玻璃基板；位于所述玻璃基板上表面的减反膜层，且所述减反膜层中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末。可见，本申请中的光伏组件玻璃在玻璃基板上具有一层减反膜层，并且减反膜层中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末，掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末具有下转换功能，可将紫外光线转换为可见光线，使可见光线透过光伏组件玻璃，不仅可以避免紫外光线对光伏组件造成伤害，避免光伏组件老化，延长使用寿命，而且充分利用紫外光线，增加透过光伏组件玻璃的可见光线的数量，增加光伏组件的功率。此外，本申请还提供一种具有上述优点的光伏组件玻璃制作方法和光伏组件。

Description

一种光伏组件玻璃及其制作方法、光伏组件
技术领域
本申请涉及光伏组件技术领域，特别是涉及一种光伏组件玻璃及其制作方法、光伏组件。
背景技术
随着化石能源储量的日益减少以及化石能源利用过程中带来的环境污染问题，寻找一种新的能源取代化石能源是世界各个国家追求的目标，太阳能是一种无污染、储量无限的绿色清洁能源，可以有效解决能源危机和环境污染问题。
目前，在玻璃基板的上表面镀一层多孔二氧化硅薄膜，利用薄膜的干涉效应可以消除入射光和反射光，进而提升玻璃基板的光线透过率，提高光伏组件的效率。但是，光线中含有紫外线，紫外线具有较短的波长和较高的能量，不仅对会对光伏组件产生破坏效果，使光伏组件老化，并且当电池片吸收紫外线后转化成热能，使光伏组件工作温度过高，降低光伏组件实际发电量。
因此，如何解决紫外光线对光伏组件造成的不良影响是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种光伏组件玻璃及其制作方法、光伏组件，以解决紫外光线对光伏组件带来的不良影响。
为解决上述技术问题，本申请提供一种光伏组件玻璃，包括：
玻璃基板；
位于所述玻璃基板上表面的减反膜层，且所述减反膜层中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末。
可选的，所述减反膜层的厚度取值范围为60纳米至100纳米，包括端点值。
可选的，所述稀土元素为下述任一种或者任意组合元素：
钐、铈、铕。
可选的，所述紫外光屏蔽粉末为二氧化钛粉末。
本申请还提供一种光伏组件，包括由下至上依次层叠的背板、第一胶膜层、电池层、第二胶膜层、光伏组件玻璃，且所述光伏组件玻璃为上述任一种所述的光伏组件玻璃。
可选的，所述第一胶膜层为抗隐裂胶膜。
本申请还提供一种光伏组件玻璃制作方法，包括：
制备掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末；
制备减反膜层溶胶；
在所述减反膜层溶胶中加入稳定剂、粘度调整剂、粘结剂、所述掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末，得到减反膜层溶液；
将所述减反膜层溶液涂覆到玻璃基板的上表面，得到预处理光伏组件玻璃；
对所述预处理光伏组件玻璃依次进行烘干、固化、烧结处理，使所述玻璃基板的上表面形成减反膜层，得到光伏组件玻璃。
可选的，当所述紫外光屏蔽粉末为二氧化钛粉末时，所述制备掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末包括：
将无水乙醇与冰醋酸混合均匀，得到第一混合液；
在所述第一混合液中加入含有稀土元素的硝酸盐，得到第二混合液；
在钛酸丁酯中加入无水乙醇，直至所述钛酸丁酯的颜色变为无色，得到第三混合液；
将所述第三混合液加入所述第二混合液中进行水解，得到第四混合液，并对所述第四混合液进行搅拌，得到掺有所述稀土元素的二氧化钛凝胶；
对所述二氧化钛凝胶依次进行离心、干燥、烧结、研磨处理，得到二氧化钛粉末。
可选的，在制得所述第一混合液时，所述无水乙醇与所述冰醋酸的体积比的取值范围为4至10，包括端点值。
可选的，所述硝酸盐与所述钛酸丁酯的质量比的取值范围为4至7，包括端点值。
本申请所提供的光伏组件玻璃，包括：玻璃基板；位于所述玻璃基板上表面的减反膜层，且所述减反膜层中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末。可见，本申请中的光伏组件玻璃在玻璃基板上具有一层减反膜层，并且减反膜层中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末，掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末具有下转换功能，可将紫外光线转换为可见光线，使可见光线透过光伏组件玻璃，不仅可以避免紫外光线对光伏组件造成伤害，避免光伏组件老化，延长使用寿命，而且充分利用紫外光线，增加透过光伏组件玻璃的可见光线的数量，增加光伏组件的功率。此外，本申请还提供一种具有上述优点的光伏组件玻璃制作方法和光伏组件。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种光伏组件玻璃1的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种光伏组件的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种光伏组件玻璃制作方法的流程图；
图4为本申请实施例所提供的制备掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述，现有技术中，通过在玻璃基板的上表面镀一层二氧化硅薄膜，可以提升玻璃基板的光线透过率，提高光伏组件的效率。但是，光线中含有紫外线，紫外线具有较短的波长和较高的能量，不仅对会对光伏组件产生破坏效果，使光伏组件老化，并且当电池片吸收紫外线后转化成热能，使光伏组件工作温度过高，降低光伏组件实际发电量。
有鉴于此，本申请提供了一种光伏组件玻璃，请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种光伏组件玻璃的结构示意图，该光伏组件玻璃1包括：
玻璃基板11；
位于所述玻璃基板11上表面的减反膜层12，且所述减反膜层12中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末。
具体的，减反膜层12为二氧化硅膜层。
优选地，所述稀土元素为下述任一种或者任意组合元素：钐、铈、铕。
需要说明的是，本实施例对紫外光屏蔽粉末不做具体限定，可视情况而定。例如，所述紫外光屏蔽粉末为二氧化钛粉末或者氧化锌粉末。
本实施例所提供的光伏组件玻璃1，包括：玻璃基板11；位于所述玻璃基板11上表面的减反膜层12，且所述减反膜层12中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末。可见，本实施例中的光伏组件玻璃1在玻璃基板11上具有一层减反膜层12，并且减反膜层12中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末，掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末具有下转换功能，可将紫外光线转换为可见光线，使可见光线透过光伏组件玻璃1，不仅可以避免紫外光线对光伏组件造成伤害，避免光伏组件老化，延长使用寿命，而且充分利用紫外光线，增加透过光伏组件玻璃1的可见光线的数量，增加光伏组件的功率。
优选地，掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末均匀分布在减反膜层12中，从而使得照射在光伏组件玻璃1上的太阳光线中的紫外光线均可以被转换为可见光线，使透过光伏组件玻璃1的可见光线数量达到最大，光伏组件的功率得到最大提升，并且可以避免紫外光线对光伏组件造成伤害，避免光伏组件老化，提升光伏组件的品质。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述减反膜层12的厚度取值范围为60纳米至100纳米，包括端点值，避免减反膜层12的厚度太小，因为厚度太小可能会出现因涂覆不均匀而使玻璃基板11的有些地方露白，同时避免减反膜层12的厚度太大，厚度太大会影响光伏组件玻璃1的光透过率，从而影响光伏组件的发电功率。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述玻璃基板11为超白压花玻璃，超白压花玻璃具有透光率高、反射率低的特点，可以增加太阳光线透过玻璃基板11的数量，从而增加所述电池层3吸收光线的数量，提升太阳能光伏组件的光电转换效率。但是本申请实施例对此并不做限定，在本申请的另一个实施例中，所述玻璃基板11为钢化玻璃。
本申请还提供一种光伏组件，请参考图2，图2为本申请实施例所提供的一种光伏组件的结构示意图，该光伏组件包括由下至上依次层叠的背板5、第一胶膜层4、电池层3、第二胶膜层2、光伏组件玻璃1，且所述光伏组件玻璃1为上述任一种所述的光伏组件玻璃1。
可以理解的是，第二胶膜层2位于光伏组件玻璃1远离减反膜层12的一侧。
需要说明的是，本实施例中对所述背板5的材料不做具体限定，可以视情况而定。例如，所述背板5可以为有机玻璃，或者为钢化玻璃，或者TPT结构背板5等等。
还需要说明的是，本实施例中对所述第二胶膜层2的材料并不做具体限定，只要起到将光伏组件玻璃1和电池层3粘结作用即可。例如，所述第二胶膜层2为EVA(EthyleneVinyl Acetate，乙烯-醋酸乙烯共聚物)胶膜，EVA胶膜具有良好的柔软性、透明性和化学稳定性，可以起到降低对光伏组件透光率的影响以及延长光伏组件的使用寿命的作用。或者，所述第二胶膜层2为POE(Polyolefin Elastomer)胶膜。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述第一胶膜层4为抗隐裂胶膜，抗隐裂胶膜可以增强光伏组件的荷载性能。
本实施例所提供的光伏组件，除了包括背板5、第一胶膜层4、电池层3、第二胶膜层2外，还包括光伏组件玻璃1，该光伏组件玻璃1包括玻璃基板11和位于所述玻璃基板11上表面的减反膜层12，且所述减反膜层12中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末，掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末具有下转换功能，可将紫外光线转换为可见光线，使可见光线透过光伏组件玻璃1，不仅可以避免紫外光线对光伏组件造成伤害，避免光伏组件老化，延长使用寿命，而且充分利用紫外光线，增加透过光伏组件玻璃1的可见光线的数量，增加光伏组件的功率。
本申请还提供一种光伏组件玻璃制作方法，请参考图3，图3为本申请实施例所提供的一种光伏组件玻璃制作方法的流程图，该方法包括：
步骤S101：制备掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末。
需要说明的是，本实施例中对掺杂稀土元素的种类不做具体限定，稀土元素可以为钐、铈、铕等元素中的任一种或者任意组合元素。
步骤S102：制备减反膜层溶胶。
具体的，以正硅酸乙酯为前驱体，以氨水为催化剂制备二氧化硅溶胶，具体的制备过程已为本领域技术人员所熟知，此处不再详细赘述。
步骤S103：在所述减反膜层溶胶中加入稳定剂、粘度调整剂、粘结剂、所述掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末，得到减反膜层溶液。
具体的，稳定剂为异烟酸，或者硫酸亚铁，或者酚类物质；粘度调整剂为羟乙基纤维素；粘结剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、镐酸酯偶联剂中的任一种。
步骤S104：将所述减反膜层溶液涂覆到玻璃基板的上表面，得到预处理光伏组件玻璃。
具体的，通过辊筒涂抹机将减反膜层溶液均匀涂覆到玻璃基板的表面，得到预处理光伏组件玻璃。
步骤S105：对所述预处理光伏组件玻璃依次进行烘干、固化、烧结处理，使所述玻璃基板的上表面形成减反膜层，得到光伏组件玻璃。
本实施例所提供的光伏组件玻璃制作方法制得的光伏组件玻璃，包括玻璃基板和位于所述玻璃基板上表面的减反膜层，且所述减反膜层中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末，掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末具有下转换功能，可将紫外光线转换为可见光线，使可见光线透过光伏组件玻璃，不仅可以避免紫外光线对光伏组件造成伤害，避免光伏组件老化，延长使用寿命，而且充分利用紫外光线，增加透过光伏组件玻璃的可见光线的数量，增加光伏组件的功率。
优选地，控制减反膜层的厚度在60纳米至100纳米之间，包括端点值，避免减反膜层的厚度太小，因为厚度太小可能会出现因涂覆不均匀而使玻璃基板的有些地方露白，同时避免减反膜层的厚度太大，厚度太大会影响光伏组件玻璃的光透过率，从而影响光伏组件的发电功率。
具体的，请参考图4，在本申请的一个实施例中，当所述紫外光屏蔽粉末为二氧化钛粉末时，所述制备掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末包括：
步骤S201：将无水乙醇与冰醋酸混合均匀，得到第一混合液。
具体的，所述无水乙醇与所述冰醋酸的体积比的取值范围为4至10，包括端点值。
步骤S202：在所述第一混合液中加入含有稀土元素的硝酸盐，得到第二混合液。
需要说明的是，本实施例中含有稀土元素的硝酸盐可以为硝酸钐、硝酸铈、硝酸铕中的任一种或者任意组合。
步骤S203：在钛酸丁酯中加入无水乙醇，直至所述钛酸丁酯的颜色变为无色，得到第三混合液。
具体的，所述硝酸盐与所述钛酸丁酯的质量比的取值范围为4至7，包括端点值。
步骤S204：将所述第三混合液加入所述第二混合液中进行水解，得到第四混合液，并对所述第四混合液进行搅拌，得到掺有所述稀土元素的二氧化钛凝胶。
具体的，搅拌时间为30分钟。
步骤S205：对所述二氧化钛凝胶依次进行离心、干燥、烧结、研磨处理，得到二氧化钛粉末。
具体的，干燥方式为真空干燥，烧结温度为500℃。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本申请所提供的光伏组件玻璃及其制作方法、光伏组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种光伏组件玻璃，其特征在于，包括：
玻璃基板；
位于所述玻璃基板上表面的减反膜层，且所述减反膜层中分布有掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末；掺有所述稀土元素的所述紫外光屏蔽粉末均匀分布在所述减反膜层中；
所述减反膜层的厚度取值范围为60纳米至100纳米，包括端点值；
所述稀土元素为下述任一种或者任意组合元素：
钐、铈；所述紫外光屏蔽粉末为二氧化钛粉末或者氧化锌粉末。
2.一种光伏组件，其特征在于，包括由下至上依次层叠的背板、第一胶膜层、电池层、第二胶膜层、光伏组件玻璃，且所述光伏组件玻璃为如权利要求1所述的光伏组件玻璃。
3.如权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述第一胶膜层为抗隐裂胶膜。
4.一种光伏组件玻璃制作方法，其特征在于，包括：
制备掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末；所述紫外光屏蔽粉末为二氧化钛粉末或者氧化锌粉末；稀土元素为钐、铈中的任一种或者组合；
制备减反膜层溶胶；
在所述减反膜层溶胶中加入稳定剂、粘度调整剂、粘结剂、所述掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末，得到减反膜层溶液；
将所述减反膜层溶液涂覆到玻璃基板的上表面，得到预处理光伏组件玻璃；
对所述预处理光伏组件玻璃依次进行烘干、固化、烧结处理，使所述玻璃基板的上表面形成减反膜层，得到光伏组件玻璃；所述减反膜层的厚度在60纳米至100纳米之间，包括端点值；掺有所述稀土元素的所述紫外光屏蔽粉末均匀分布在所述减反膜层中。
5.如权利要求4所述的光伏组件玻璃制作方法，其特征在于，当所述紫外光屏蔽粉末为二氧化钛粉末时，所述制备掺有稀土元素的紫外光屏蔽粉末包括：
将无水乙醇与冰醋酸混合均匀，得到第一混合液；
在所述第一混合液中加入含有稀土元素的硝酸盐，得到第二混合液；
在钛酸丁酯中加入无水乙醇，直至所述钛酸丁酯的颜色变为无色，得到第三混合液；
将所述第三混合液加入所述第二混合液中进行水解，得到第四混合液，并对所述第四混合液进行搅拌，得到掺有所述稀土元素的二氧化钛凝胶；
对所述二氧化钛凝胶依次进行离心、干燥、烧结、研磨处理，得到二氧化钛粉末。
6.如权利要求5所述的光伏组件玻璃制作方法，其特征在于，在制得所述第一混合液时，所述无水乙醇与所述冰醋酸的体积比的取值范围为4至10，包括端点值。
7.如权利要求6所述的光伏组件玻璃制作方法，其特征在于，所述硝酸盐与所述钛酸丁酯的质量比的取值范围为4至7，包括端点值。
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