光伏减反射镀膜玻璃应用性能

游芳芳，康正辉

（吴江南玻玻璃有限公司，江苏 苏州 215200）

0 引言

光伏减反射镀膜玻璃是应用于太阳能组件表面的盖板玻璃， 其主要作用是在保证光线透射的同时防护晶硅电池避免受到外界环境的破坏。 光伏减反射镀膜玻璃的生产是通过辊涂工艺在光伏玻璃基片表面镀制一层具有减反增透效果的功能涂层， 然后经过高温钢化烧结提升膜层与玻璃的结合力同时增强玻璃的强度。

1 透过率性能

光伏减反射镀膜玻璃的透过率性能对光伏组件的发电功率具有直接影响， 决定了光能到达电池片表面的多少， 所以透过率性能是衡量其质量标准的核心指标之一。 根据GB/T 30984.1—2015《太阳能用玻璃 第1 部分：超白压花玻璃》标准要求，在晶硅光伏电池响应区间380~1 100 nm 波段内，光伏减反射镀膜玻璃的透过率要求≥93%。 在实际应用过程中， 光伏组件厂商对透过率的要求高于国家标准。 随着减反射镀膜玻璃技术的进步，减反射镀膜玻璃产品的透过率性能得到提升，基本能够满足组件厂商的透过率技术要求。

光伏减反射镀膜玻璃的透过率性能受基片透过率、 减反射膜层增透性能及基片花纹等因素影响。目前市场上的减反射镀膜玻璃产品透过率性能一般能够达到93.6%以上。 随着市场对高功率组件的需求，组件生产商要求制造商提供更高透过率的减反射镀膜玻璃产品。制造商一般是通过提升基片透过率和增透膜的增透性能提升光伏镀膜玻璃透过率。增透膜的增透性能提升的同时需要兼顾耐候性能和耐脏污性能，对于单层膜而言，增透性能提升到一定程度后，会难以兼顾耐脏污性能和耐候性能，所以目前市场上单层增透膜的增透性能已处于瓶颈期。 在增透膜透过率提升方面，市场上已出现双层膜光伏减反射镀膜玻璃，但该类产品依然存在耐脏污性能不良的问题，耐候性能有待验证。

2 耐脏污性能

光伏减反射镀膜玻璃在组件制作过程中形成的脏污有手印、胶带印、传输皮带印、EVA 胶印、硅胶印、油印等，由于组件外观质量要求，光伏减反射镀膜玻璃在组件生产制作流转过程中产生的脏污均要满足使用乙醇能够擦拭至不可见的指标性能要求。 在评估减反射镀膜玻璃耐脏污性能时，除了考虑常温环境下玻璃的耐脏污性能， 还应考察玻璃在层压加热以后高温环境下的耐脏污性能。材料受热后存在热膨胀现象， 减反射功能薄膜的微观结构具有一定的孔隙， 在受热以后微观结构也会存在热膨胀现象， 此时接触到的脏污就有可能进入孔隙中或者与膜表面的功能基团形成化学结合或者物理结合，导致脏污难以擦拭。 硅胶印和镀膜玻璃受热后形成的油印或者类似有机物形成的脏污是最难以擦拭干净的， 在镀膜玻璃应用过程中需要更加关注此类有机物形成的脏污及耐脏污性能，以保证光伏组件制作完成后的外观质量。

3 安装完成后的耐候性能

光伏组件制作完成后一般由光伏电站终端客户完成安装并投入使用，在组件使用过程中，光伏减反射镀膜玻璃镀膜面直接暴露于自然环境中，要求光伏减反射镀膜玻璃具有一定的耐气候腐蚀的性能。 GB/T 30984.1—2015《太阳能用玻璃 第 1 部分：超白压花玻璃》标准中要求减反射镀膜玻璃在进行耐测试后透过率变化＜1%，且膜层未出现脱膜现象。耐候测试项目均是模拟某一特定环境进行测试条件的限定，通过测试结果来评估最终减反射镀膜玻璃的使用寿命和衰减情况。部分耐候测试项目需要几十天的测试时间，在新产品开发过程中不能快速反映出结果以便于实时调整研发方案。加速老化测试（PCT 测试）是一项可以快速测试减反射镀膜玻璃耐候性能的评估方法，该测试项目在国标中并未进行规定，然而该测试项目目前已成为减反射镀膜玻璃产品的常规测试项目，其测试条件为温度120 ℃、 湿度100%， 在2 个大气压条件下进行测试，测试时长可以选择24 h、48 h 或者更长。

4 应用过程中的物理性能及机械性能

光伏减反射镀膜玻璃在生产过程中的尺寸精度控制、外观缺陷质量控制、弯曲度控制也是十分重要的性能控制指标， 对玻璃生产制造商而言，这些指标的质量控制能快速直观地反映出其加工质量的高低。减反射镀膜玻璃起保护电池片的防护功能， 在实际应用时要求其具有一定的机械强度，需要进行如抗冲击、颗粒度、散弹冲击、耐静压等机械性能测试。 玻璃生产供应商一般从基片的生产过程、加工时的尺寸切裁、镀膜外观质量及均匀性、钢化工艺控制等几个方面进行制程控制以达到组件生产商和后续使用的性能要求。

随着技术发展，双玻组件的发展十分迅速。 双玻组件用光伏玻璃分为前板玻璃和背板玻璃，且双玻组件用玻璃的厚度趋向于轻薄化，而薄玻璃的钢化加工工艺具有一定的技术难度，尤其是2 mm 及2 mm 以下的玻璃的加工机械性能的实现需要进行技术攻关才能够满足应用要求。

5 光伏减反射镀膜玻璃发展前景展望

高透过率仍然是光伏减反射镀膜玻璃的发展方向之一， 双层镀膜是实现透过率提升的途径之一， 双层镀膜对于组件功率的提升效果有待验证，仅从透过率提升效果来看，并没有实现透过率的大幅度提升，反而增加了产品的成本，且目前技术条件下，双层镀膜存在使用过程中上下层膜结合力不好导致的耐候性能质量潜在风险。目前减反膜的材料采用具有孔隙结构的SiO2，其膜层折射率在1.32左右。采用更低折射率的材料也是提升透过率的有效途径之一， 如选用MgF2作为减反膜的膜层材料，MgF2减反膜的研究目前仅局限于理论和实验室研究阶段，在光伏玻璃领域并未出现批量化的生产应用。

附加功能化的光伏减反射镀膜玻璃将逐渐成为未来一段时间内的发展方向之一，如易清洁抗灰尘功能的减反射镀膜玻璃、 无颜色减反射镀膜玻璃、防眩光减反射镀膜玻璃等，目前这几类具有附加功能的减反射镀膜玻璃在市场上均有需求和实际应用案例，但仍然占据很小的市场份额。