什么是光伏玻璃?

光伏玻璃，亦称“光电玻璃”。一种将太阳能光伏组件压入，能够利用太阳辐射发电，并具有相关电流引出装置以及电缆的特种玻璃。由玻璃、太阳能电池片、胶片、背面玻璃、特殊金属导线等组成，是一种最新颖的建筑用高科技玻璃产品。

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图片来源：信义光能

光伏玻璃的主要成分

光伏玻璃的主要原料成分包括石英砂、纯碱、石灰石、白云石、硝酸钠、芒硝、焦锑酸钠、氢氧化铝等。石英砂主要是起着网络形成体的作用，用量通常占据玻璃组分的大半，纯碱主要作用是提供氧化钠，主要是降低玻璃的熔制温度;石灰石的主要作用是调整玻璃的黏度到合适的值，使得玻璃成型时间满足成型要求，芒硝的作用主要是作为澄清剂，用来排除玻璃中的气泡，提供玻璃的透过率。

光伏玻璃原料和分类（图源：杨帆，等. 《绿色建材评价标准 光伏玻璃》标准解读）

光伏玻璃的制备工艺，光伏玻璃通常采用压延法制备，其中生产过程可分为原片生产和深加工两个阶段;原片生产主要包括配料、熔化、压延、退火、裁切;在压延过程中，1100℃左右的熔融玻璃，经过压延机辊子以一定的速度压延、冷却，达到一定厚度、一定板宽、一定花型、透过率为 91.5%的玻璃板，而后经过退火窑的退火，使玻璃板有相对稳定的应力曲线分布，达到具有一定的强度，不易破碎、有利于切割、加工的玻璃板。需要指出的是，光伏压花玻璃同浮法玻璃的生产线存在差异，假如光伏玻璃供不应求是无法从浮法玻璃生产线直接切换的。

深加工过程通常是将原片玻璃镀膜和钢化，镀膜是为了提高光伏玻璃的透光率，钢化则是为了增加玻璃的机械性能，钢化后的玻璃抗弯强度是普通玻璃的 3~5 倍，抗冲击强度是普通玻璃 5~10 倍，提高强度的同时亦提高了安全性。

光伏玻璃在组件中的作用

光伏玻璃是光伏组件的重要组成部分，其作用是：

①将光伏组件中的核心部件——晶硅片封装保护起来；

②将太阳光最大限度地透射到电池硅片上，通过电池硅片将光能转化为电能。

太阳能电池组件结构示意图

图：光伏&光伏玻璃产业链

来源：Wind，信达证券研发中心

光伏玻璃分类及生产工艺

光伏玻璃的分类主要有超白光伏压花玻璃（又称超白光伏压延玻璃）、超白加工浮法玻璃、TCO玻璃和背板玻璃等，主要特点如下图：

光伏玻璃主要是用于封装晶硅太阳能电池的超白压延玻璃或制备薄膜电池用基板的超白浮法玻璃。

光伏玻璃分类（图源：宗学滨.光伏玻璃用原料的产业现状和趋势）

超白压延玻璃与减反玻璃

超白压延玻璃

超白玻璃也称低铁玻璃、高透明玻璃，是一种超透明碱石灰低铁浮法玻璃。

超白玻璃的可见光透过率高，达到了98％以上，含铁量低于100ppm，与普通玻璃不同，呈现在眼前的不再是那种青绿色。

超白玻璃按照工艺不同，可以分为超白压延玻璃和超白浮法玻璃。

超白压延玻璃是指利用压延工艺生产的超白玻璃。主要应用于晶硅电池，其优点是：拥有高太阳能透过率、低吸收率，高反射率，可以最大范围、最大限度的吸收太阳能的辐射热量，提高太阳能电池的光电转换效率。

同时，高强度、能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降，可以更加有效地延长盖板玻璃的使用寿命，在各种环境下的耐碱能力、抗发霉能力和抗老化性能均比普通平板超白玻璃增强，作为太阳能组件的盖板玻璃，能够有效保护太阳能电池不受外界的损坏，而经久耐用。

压延法是利用压延机将熔窑中出来的玻璃液成型，再经退火、切裁而得压延原片玻璃，目前超白压延玻璃为主流生产工艺。

超白压延玻璃的正面用特殊的绒面处理以减少光线反射，反面用特殊花型处理以增强不同入射角的光线透过率，透光率可达91.5%以上。

超白压延玻璃作为光伏电站的关键组件，其高透光率、机械强度和耐候性等优良特性，使其在提高光伏系统效率、延长使用寿命和降低维护成本方面发挥了重要作用。同时，其生产工艺和材料选择注重环保和可持续性，有助于光伏行业的绿色发展。随着科技的发展，在超白压延玻璃的基础上，为了减少光的反射，升级版光伏减反玻璃应运而生！

光伏减反玻璃

光伏减反玻璃是镀膜玻璃的一种，是在超白光伏玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜，以减少光的反射，改变玻璃的光学性能，满足某种特定要求。

光伏减反玻璃是太阳能光伏电池组件的封装材料，主要用作太阳能电池组件的前、后盖板，通过减少对太阳光的反射、吸收和散射，增加透光率，提高太阳能光伏电池组件的光电转换效率。

光伏减反玻璃的薄膜层又称为减反射涂层。这种在玻璃表面制备的减反射层，可采用真空沉积法、浸蚀法和高温烧结法等工艺。一般选用浸蚀法工艺为多。

浸蚀法工艺是指浸涂硅酸钠与化学处理相结合制备减反射玻璃，经济又简便，其工艺流程大致如下：

玻璃原片→洗涤干燥→浸人硅酸钠溶液→提取玻璃→低温烘干(或自然风干)→二次化学处理→提取并烘干→检测(透光率、反射率及膜厚)→包装→出厂

浸蚀法工艺可使玻璃透光率比原先提高4%~5%；如3mm光透过率由原来 80%提高到 85%，折射率较高的超白玻璃(含铁量较低)，光透过率可从原来 86%提高到 91%。这种涂层与玻璃能够牢固地结合，经测试表明其耐磨性非常好。

综上所述，通过在光伏玻璃上制备减反膜可以提高可见光的透过率，能够提高光伏电池组件的整体输出功率，减反膜技术对太阳能光伏产业提升效益和降低成本具有直接的贡献。

我国光伏玻璃产业发展阶段

从进口替代到引领全球，行业始终保持较高集中度。国内光伏玻璃产业经历了三阶段：