光伏減反射鍍膜玻璃應(yīng)用性能

游芳芳，康正輝

（吳江南玻玻璃有限公司，江蘇 蘇州 215200）

0 引言

光伏減反射鍍膜玻璃是應(yīng)用于太陽能組件表面的蓋板玻璃， 其主要作用是在保證光線透射的同時(shí)防護(hù)晶硅電池避免受到外界環(huán)境的破壞。 光伏減反射鍍膜玻璃的生產(chǎn)是通過輥涂工藝在光伏玻璃基片表面鍍制一層具有減反增透效果的功能涂層， 然后經(jīng)過高溫鋼化燒結(jié)提升膜層與玻璃的結(jié)合力同時(shí)增強(qiáng)玻璃的強(qiáng)度。

1 透過率性能

光伏減反射鍍膜玻璃的透過率性能對光伏組件的發(fā)電功率具有直接影響， 決定了光能到達(dá)電池片表面的多少， 所以透過率性能是衡量其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的核心指標(biāo)之一。 根據(jù)GB/T 30984.1—2015《太陽能用玻璃 第1 部分：超白壓花玻璃》標(biāo)準(zhǔn)要求，在晶硅光伏電池響應(yīng)區(qū)間380~1 100 nm 波段內(nèi)，光伏減反射鍍膜玻璃的透過率要求≥93%。 在實(shí)際應(yīng)用過程中， 光伏組件廠商對透過率的要求高于國家標(biāo)準(zhǔn)。 隨著減反射鍍膜玻璃技術(shù)的進(jìn)步，減反射鍍膜玻璃產(chǎn)品的透過率性能得到提升，基本能夠滿足組件廠商的透過率技術(shù)要求。

光伏減反射鍍膜玻璃的透過率性能受基片透過率、 減反射膜層增透性能及基片花紋等因素影響。目前市場上的減反射鍍膜玻璃產(chǎn)品透過率性能一般能夠達(dá)到93.6%以上。 隨著市場對高功率組件的需求，組件生產(chǎn)商要求制造商提供更高透過率的減反射鍍膜玻璃產(chǎn)品。制造商一般是通過提升基片透過率和增透膜的增透性能提升光伏鍍膜玻璃透過率。增透膜的增透性能提升的同時(shí)需要兼顧耐候性能和耐臟污性能，對于單層膜而言，增透性能提升到一定程度后，會難以兼顧耐臟污性能和耐候性能，所以目前市場上單層增透膜的增透性能已處于瓶頸期。 在增透膜透過率提升方面，市場上已出現(xiàn)雙層膜光伏減反射鍍膜玻璃，但該類產(chǎn)品依然存在耐臟污性能不良的問題，耐候性能有待驗(yàn)證。

2 耐臟污性能

光伏減反射鍍膜玻璃在組件制作過程中形成的臟污有手印、膠帶印、傳輸皮帶印、EVA 膠印、硅膠印、油印等，由于組件外觀質(zhì)量要求，光伏減反射鍍膜玻璃在組件生產(chǎn)制作流轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的臟污均要滿足使用乙醇能夠擦拭至不可見的指標(biāo)性能要求。 在評估減反射鍍膜玻璃耐臟污性能時(shí)，除了考慮常溫環(huán)境下玻璃的耐臟污性能， 還應(yīng)考察玻璃在層壓加熱以后高溫環(huán)境下的耐臟污性能。材料受熱后存在熱膨脹現(xiàn)象， 減反射功能薄膜的微觀結(jié)構(gòu)具有一定的孔隙， 在受熱以后微觀結(jié)構(gòu)也會存在熱膨脹現(xiàn)象， 此時(shí)接觸到的臟污就有可能進(jìn)入孔隙中或者與膜表面的功能基團(tuán)形成化學(xué)結(jié)合或者物理結(jié)合，導(dǎo)致臟污難以擦拭。 硅膠印和鍍膜玻璃受熱后形成的油印或者類似有機(jī)物形成的臟污是最難以擦拭干凈的， 在鍍膜玻璃應(yīng)用過程中需要更加關(guān)注此類有機(jī)物形成的臟污及耐臟污性能，以保證光伏組件制作完成后的外觀質(zhì)量。

3 安裝完成后的耐候性能

光伏組件制作完成后一般由光伏電站終端客戶完成安裝并投入使用，在組件使用過程中，光伏減反射鍍膜玻璃鍍膜面直接暴露于自然環(huán)境中，要求光伏減反射鍍膜玻璃具有一定的耐氣候腐蝕的性能。 GB/T 30984.1—2015《太陽能用玻璃 第 1 部分：超白壓花玻璃》標(biāo)準(zhǔn)中要求減反射鍍膜玻璃在進(jìn)行耐測試后透過率變化＜1%，且膜層未出現(xiàn)脫膜現(xiàn)象。耐候測試項(xiàng)目均是模擬某一特定環(huán)境進(jìn)行測試條件的限定，通過測試結(jié)果來評估最終減反射鍍膜玻璃的使用壽命和衰減情況。部分耐候測試項(xiàng)目需要幾十天的測試時(shí)間，在新產(chǎn)品開發(fā)過程中不能快速反映出結(jié)果以便于實(shí)時(shí)調(diào)整研發(fā)方案。加速老化測試（PCT 測試）是一項(xiàng)可以快速測試減反射鍍膜玻璃耐候性能的評估方法，該測試項(xiàng)目在國標(biāo)中并未進(jìn)行規(guī)定，然而該測試項(xiàng)目目前已成為減反射鍍膜玻璃產(chǎn)品的常規(guī)測試項(xiàng)目，其測試條件為溫度120 ℃、 濕度100%， 在2 個(gè)大氣壓條件下進(jìn)行測試，測試時(shí)長可以選擇24 h、48 h 或者更長。

4 應(yīng)用過程中的物理性能及機(jī)械性能

光伏減反射鍍膜玻璃在生產(chǎn)過程中的尺寸精度控制、外觀缺陷質(zhì)量控制、彎曲度控制也是十分重要的性能控制指標(biāo)， 對玻璃生產(chǎn)制造商而言，這些指標(biāo)的質(zhì)量控制能快速直觀地反映出其加工質(zhì)量的高低。減反射鍍膜玻璃起保護(hù)電池片的防護(hù)功能， 在實(shí)際應(yīng)用時(shí)要求其具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，需要進(jìn)行如抗沖擊、顆粒度、散彈沖擊、耐靜壓等機(jī)械性能測試。 玻璃生產(chǎn)供應(yīng)商一般從基片的生產(chǎn)過程、加工時(shí)的尺寸切裁、鍍膜外觀質(zhì)量及均勻性、鋼化工藝控制等幾個(gè)方面進(jìn)行制程控制以達(dá)到組件生產(chǎn)商和后續(xù)使用的性能要求。

隨著技術(shù)發(fā)展，雙玻組件的發(fā)展十分迅速。 雙玻組件用光伏玻璃分為前板玻璃和背板玻璃，且雙玻組件用玻璃的厚度趨向于輕薄化，而薄玻璃的鋼化加工工藝具有一定的技術(shù)難度，尤其是2 mm 及2 mm 以下的玻璃的加工機(jī)械性能的實(shí)現(xiàn)需要進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)才能夠滿足應(yīng)用要求。

5 光伏減反射鍍膜玻璃發(fā)展前景展望

高透過率仍然是光伏減反射鍍膜玻璃的發(fā)展方向之一， 雙層鍍膜是實(shí)現(xiàn)透過率提升的途徑之一， 雙層鍍膜對于組件功率的提升效果有待驗(yàn)證，僅從透過率提升效果來看，并沒有實(shí)現(xiàn)透過率的大幅度提升，反而增加了產(chǎn)品的成本，且目前技術(shù)條件下，雙層鍍膜存在使用過程中上下層膜結(jié)合力不好導(dǎo)致的耐候性能質(zhì)量潛在風(fēng)險(xiǎn)。目前減反膜的材料采用具有孔隙結(jié)構(gòu)的SiO2，其膜層折射率在1.32左右。采用更低折射率的材料也是提升透過率的有效途徑之一， 如選用MgF2作為減反膜的膜層材料，MgF2減反膜的研究目前僅局限于理論和實(shí)驗(yàn)室研究階段，在光伏玻璃領(lǐng)域并未出現(xiàn)批量化的生產(chǎn)應(yīng)用。

附加功能化的光伏減反射鍍膜玻璃將逐漸成為未來一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展方向之一，如易清潔抗灰塵功能的減反射鍍膜玻璃、 無顏色減反射鍍膜玻璃、防眩光減反射鍍膜玻璃等，目前這幾類具有附加功能的減反射鍍膜玻璃在市場上均有需求和實(shí)際應(yīng)用案例，但仍然占據(jù)很小的市場份額。