双玻组件用封装玻璃厚度与透过率关联研究

张宇宏 李茂刚

（中建材（宜兴）新能源有限公司 宜兴 214200）

0 引言

太阳能电池的发电效率主要是受电池片接收到的太阳能辐射强度影响。太阳能电池组件表面采用太阳能光伏玻璃进行封装，电池片所能接收的太阳能辐射强度由封装玻璃的透过率所决定，因此透过率是评价太阳能光伏玻璃的一项重要参数指标。高的透过率能提高太阳能电池的发电效率。

根据光量守恒I＝R＋T＋A（I为总发射光量，R为玻璃的反射光量，T为玻璃的投射光量，A为玻璃的吸收光量），影响透光性能的因素为反射和吸收。玻璃对光的反射率与玻璃的折射率有关。对于钠钙硅玻璃，折射率一般为1.5，可计算出玻璃单面反射率为4%，上下两面反射率为8%。玻璃的吸收与玻璃厚度和吸光元素的浓度有关［1］。通过测试不同厚度下超白压延玻璃和浮法玻璃的透过率，分析厚度对超白压延玻璃和浮法玻璃透过率的影响，同时根据现有转换公式［1］：

式中：Td——转换成厚度d时的透过率；

T测——玻璃的透过率测试值；

d测——玻璃厚度测试值。

并根据文献中所给出的试验换算方法，探索压延玻璃和浮法玻璃厚度与透过率之间的对应关系。

1 实验

1.1 制样

使用我司生产的超白压延单绒压花玻璃来制备不同厚度的样品，玻璃含铁量为（100～110）×10-6。先从同一片5 mm厚的原片玻璃上裁切数片尺寸相同的玻璃，将这些裁好的玻璃分为2组，分别进行不同程度的压花面磨平抛光和双面磨平抛光，得到不同厚度的单绒镜面超白压延玻璃和双面镜面超白压延玻璃样品。

直接使用现有的不同规格的浮法玻璃进行测试，厚度分别为1 mm、1.3 mm、1.6 mm、2.0 mm和2.5 mm。

1.2 测试

采用Filmeasure2100气浮台式光伏投射比测量系统测试玻璃在波长380 nm～1 100 nm范围内的透过率，每片测试6次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 单绒镜面超白压延玻璃不同厚度透过率

对磨抛后得到的单绒镜面超白压延玻璃进行测试。测试时入射光从绒面透入。不同厚度下玻璃的透过率变化如图1所示。从图1中可以看出，透过率随厚度的减小而增大，且近似呈线性关系。

按照文献中提出的试验换算方法，取两个点进行t值的反推计算。将厚度为3.66 mm和4.67 mm（透过率对应分别为91.8%和91.66%）的两个样片测试结果代入式（2）：

计算t值：

将此t值代入式（1）得：

以厚度4.67 mm、透过率91.66%为基数，按照式（3）将其余厚度转换成相应的透过率并与实际值进行比较，结果见表1。

表1 不同厚度单绒镜面超白压延玻璃透过率测试值与计算结果比较

从表1中可知，厚度小于4 mm时，测量值与计算值相差很小，图1中两条线拟合得较好，而当厚度大于4 mm时，测量值开始逐渐偏离计算值，但两者差仍在0.1%内。因此可以认为，式（3）可用于推算不同厚度下超白压延玻璃的绒面透过率。

2.2 双面镜面超白压延玻璃不同厚度透过率

对磨抛得到的双面镜面超白压延玻璃进行透过率测试，并使用与2.1中相同的方法计算t值，得到不同厚度下透过率的计算值，结果如图2、表2和表3所示。

从图2中可以看到，玻璃透过率随厚度的减小而增大，近似成线性关系，在厚度约为4 mm处分为两段，分别计算相应段内的t值：厚度小于4 mm时得到t值为92.589，公式为T＝92.589（T测/92.589）（d/d测），以厚度3.988 mm、透过率91.72%为基数，得到该段的计算值如表2所示；厚度大于4 mm时得到t值为91.776，公式为T＝91.776（T测/91.776）（d/d测），以厚度4.487 mm、透过率91.706%为基数，得到该段的计算值如表3所示。

表2 不同厚度双面镜面超白压延玻璃透过率测试值与计算值（厚度小于4 mm）

续表2

表3 不同厚度双面镜面超白压延玻璃透过率测试值与计算值（厚度大于4 mm）

表2和表3中透过率测量值与计算值之差最大仅为0.014%，误差非常小，表明得到的公式能用于推算不同厚度双面镜面超白压延玻璃的透过率。

2.3 浮法玻璃不同厚度透过率

厚度为1 mm、1.3 mm、1.6 mm、2.0 mm和2.5 mm的浮法玻璃透过率与厚度的变化如图3和表4所示。

从图3中可以看出，浮法玻璃的透过率与厚度亦呈线性关系，同样可用公式进行拟合。计算得到t值为92.155，以厚度1.306 mm、透过率 89.43%为基数代入，得到公式为T＝92.155（89.43/92.155）（d/1.306）。

表4 不同厚度浮法玻璃透过率测试值与计算值

从表4可以看出，用公式算出的透过率计算值和同厚度下的测量值误差很小，因而该方法亦能用来推算任一厚度下浮法玻璃的透过率。

2.4 小结

按照每种玻璃各自的厚度-透过率转换公式，计算出目前几种常用厚度玻璃的透过率，常用厚度分别为1.0 mm、1.6 mm、2.0 mm、2.5 mm和3.2 mm，结果如图4所示。

从图4中可以看出，超白压延玻璃的透过率随厚度变化的幅度较小，而浮法玻璃的透过率则随厚度变化出现较大的改变。相同厚度下，双面镜面超白压延玻璃透过率略大于单绒镜面超白压延玻璃，而两者又均大于浮法玻璃，且玻璃越厚，与浮法玻璃透过率的差越大。这种变化是由吸光元素引起的，浮法玻璃由于含铁量较高，一般是超白玻璃的4～5倍，且由文献可知，玻璃内所含吸光元素的浓度越高，吸光率随厚度的变化越大，因而导致如图所示的变化。

3 结论

（1）超白压延玻璃及浮法玻璃的透过率随厚度的减小而增大，且呈现一定的规律性。文献中的转换公式T＝t（T/t） 测（d/d测）能较好地反应这测一规律。通过两片同种类不同厚度玻璃的透过率，能够推算出转换公式中的t值，然后可以进行其他厚度透过率的换算。

（2）由于吸光元素的影响，浮法玻璃透过率随厚度的变化较大。相同厚度下，透过率关系为双面镜面超白压延玻璃>单绒镜面超白压延玻璃>浮法玻璃。