用于晶硅组件玻璃盖板的调研报告
一、前言
太阳能玻璃主要包括三种类型：第一类是用作晶体硅太阳能电池盖板的超白压延玻璃，第二类是用作太阳能薄膜电池基板的超白浮法玻璃，第三类是太阳能即热发电镜的超白超薄玻璃。
据了解，由于浮法工艺成熟且成本低，超白浮法玻璃开始在晶体硅电池应用有新突破，目前国内外有些组件厂家开始尝试用超白浮法玻璃或者减反射玻璃取代超白压花玻璃作为晶硅组件的盖板玻璃。据了解2009年4月28日，Solarworld就曾与金晶科技签下一笔大订单，从公司方面了解到，Solarworld采购超白浮法玻璃主要是用于晶体硅电池组件的盖板玻璃，代替目前所使用的超白压延玻璃，这意味着超白浮法玻璃除了在薄膜电池领域的应用外，在晶体硅电池的盖板应用方面也进一步扩大了市场空间。Solarworld的案例有可能成为超白浮法玻璃进入新应用领域快速成长的标志。国内天威日前也在尝试用浮法超白玻璃代替超白压花玻璃作为晶硅组件的封装盖板，具体实验对比结果还没出来。2007年，丹麦Sunarc Technology A/S公司推出一款镀有减反射膜的超白浮法玻璃，此减反射层还具有极好的耐候性能和自清洁功能，Sunarc宣称该玻璃产品经7年户外耐候性测试，透光率仍然比普通玻璃高5%，可使太阳电池输出的能量平均提高3-4个百分点，即每平米增加4-5W的功率输出，按组件20元/W的价格计算，相对于产生了100元的效益。据了解，保定英利和常州天合曾购买过该款镀有减反射膜的超白浮法玻璃进行组件封装试验和对比测试，具体试验结果不得而知。
目前玻璃行业的几大巨头，美国PPG既有超白浮法玻璃也有双层和单层AR浮法超白玻璃，用于光伏组件，这几种玻璃在可见光波段的透过率分别为91.2%，97.7%，94.4%；法国圣戈班的超白浮法以及减反射玻璃未见有说明用于光伏行业的，其用于光伏组件的主打产品也是超白压花玻璃。
二、使用效果分析
德国Solara公司用的是来自丹麦Sunarc公司的涂层玻璃来制作他们的电池
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板, 这也是该公司一直宣扬的卖点之一。下面的两张表就是该公司使用Sunarc公司的涂层玻璃做组件盖板的试验数据对比结果。
Pmpp/Wp 175.52 175.85 175.62 176.21 174.94 176.88 175.78 176.26 Umpp/V 24.20 24.16 23.99 24.16 23.06 24.10 24.11 23.96 Impp/A 7.25 7.28 7.32 7.30 7.27 7.34 7.29 7.36 Uoc/V 30.24 30.27 30.18 30.21 30.17 30.19 30.20 30.19 Isc/A 7.69 7.76 7.70 7.65 7.69 7.76 7.66 7.94 FF 0.75 0.75 0.76 0.76 0.75 0.76 0.76 0.74 标准太阳能玻璃采用常规玻璃做成的组件。
REC公司于2009年9月21日公布了Fraunhofer太阳能系统研究所得出的研究报告结果。本次测试的结果也证明了可以通过“Sunarc”防反射玻璃来提高电池的能量输出。Fraunhofer太阳能系统研究所花了12个月的时间对2 种系列的REC电池进行研究，一种是由欧洲一流光伏生产商供应的，另一种由中国一流的光伏制造商提供的。据报道，在REC公司的测时进程中，来自中国的光伏电池的性能提高了4.8%, 产自欧洲的光伏电池的性能提高了1％。
另外2010年4月份天合光能新型公用规模太阳能多晶组件TSM-PC14问世，电池效率高达17.03%，组件效率最高达到14.95%，除了采用使用高效电池外，
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Sunarc1.407,06 Wp
表1. flash data of the eight modules above, Solar class S8xxTI/F(without Sunarc@ coating) Pmpp/Wp 178.33 176.11 177.47 171.64 178.27 176.93 178.79 179.06 Umpp/V 23.96 24.09 24.07 23.91 24.01 24.00 24.05 24.16 Impp/A 7.44 7.31 7.37 7.18 7.42 7.37 7.43 7.41 Uoc/V 30.17 30.11 30.17 30.08 30.19 30.23 30.22 30.24 Isc/A 7.74 7.70 7.75 7.73 7.88 7.81 7.88 7.77 FF 0.76 0.76 0.76 0.74 0.75 0.75 0.75 0.76 太阳能玻璃 1.416,16 Wp
表2. flash data of the lower eight modules above, Solar class S8xxTI (with Sunarc@ coating)
从这里可以看出，使用Sunarc公司涂层玻璃的组件在电性能方面明显优于
该组件中使用的透明低含铁量回火玻璃与抗反射涂层，也是其组件高输出功率的一大原因，该组件将于2010年第四季度于欧洲及北美市场推出。怀疑该款高效组件采用的就是丹麦Sunarc公司的减反射玻璃。
下面的一张图和一张表均来自于常州天合公司于2008年发表的一篇文章，该文章对镀膜浮法玻璃和非镀膜浮法玻璃做成的组件进行了成本与性能方面的对比。最后得出的结论是：综合考虑常规玻璃组件和AR玻璃组件的成本提高与功率增益，采用AR玻璃组件优势要高于常规组件。
图1 镀膜玻璃和非镀膜玻璃的透过率曲线图
表3 不同镀膜玻璃制作组件的最大输出功率
三、AR膜玻璃问题分析
（1） 附着于玻璃外表面的AR膜相比于玻璃更容易积灰，且难以清洁，而
电池组件表面积灰或脏污对组件功率影响不可忽视。另，用浮法玻璃做成的组件，表面发生反光情况比较明显。
（2） 现有的电池制作工艺是按压花玻璃设计的，花纹面朝内，它与EVA
结合、固定硅片位置更加牢固，可有效降低玻璃与EVA/硅片界面处的
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光反射，而浮法玻璃表面光滑与EVA粘结，可能导致粘结强度变差，一旦玻璃与EVA脱落对组件影响比较大。
（3） 膜层与玻璃基底的粘接强度较差。由于膜面朝外，直接与空气接触，
并且太阳能电池应用环境比较恶劣，如果AR膜破损、脱落，组件功率衰减会比较明显。
（4） 薄膜耐摩擦性能差。组件在层压工序中，由于盖板玻璃外表朝下，
镀膜面与层压机输送带和层压机下板（加热板）接触，AR膜在该过程中可能会被刮花，影响组件外观。组件层压后，溢出的EVA胶会与盖板外表粘结，清理过程中极有可能会损坏膜层。 （5） 膜层的耐候性和耐酸碱腐蚀性还有待于进一步提高。
四、趋势分析
通过以上的调研分析，初步认为：
（1） 尽管目前镀制增透膜在技术上和后续使用上仍存在很多不确定因
素，我们仍然可以断定不管是超白浮法玻璃还是超白压延玻璃，在其基础上镀增透膜定是以后组件封装用盖板玻璃的发展趋势； （2） 在保证薄膜增透作用的同时应尽可能地降低玻璃的反射率，并充分
考虑薄膜的自洁净功能；
（3） 多层减反射膜体系可以提高组件对太阳光各波段光的利用效率是未
来镀膜的发展趋势；
（4） 在酸性条件下催化制备溶胶-凝胶来镀制减反膜是可实现大面积镀
膜的有效方法。
太阳能事业部研发中心 2010.12.19
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用于晶硅组件玻璃盖板的调研报告(1)
