[发明专利]一种抗PID光伏玻璃

说明书

本发明涉及一种抗PID光伏玻璃，包括普通钠钙硅酸盐玻璃的基本组份，其特征在于，把普通钠钙硅酸盐玻璃的基本组份中氧化钠的含量按重量百分比减少了1.5 wt.%～2.8 wt.%，同时加入了按重量百分比为0.5 wt.%～1 wt.%的新组份氧化硼。本发明的优点：本发明在不改变现有平板玻璃生产线设备、基本不增加能耗的前提下加工，降低了普通钠钙硅酸盐平板玻璃成分中的氧化钠含量，增加了氧化硼成分，它除了比普通平板玻璃具有更优的化学稳定性能好、膨胀率低、耐热冲击性能高、透光率高、密度小重量轻、坚硬耐磨、强度高性能外，更重要的是在太阳能光伏组件上使用时具有抗PID（Potential Induced Degradation电位诱导衰减效应）的效果。

技术领域

本发明涉及玻璃技术领域，特别涉及一种抗PID光伏玻璃。

背景技术

通常在钠钙硅酸盐玻璃生产中，为了促进配合料熔化，都要在玻璃成分中加入一定量的Na₂O，通常Na₂O主要使用纯碱引入，其用量在配合料中的含量占据第二位的位置，在现有的普通钠钙硅酸盐玻璃中Na₂O的含量占重量百分比的14 wt.%—15 wt.% ，且现有的普通钠钙硅酸盐玻璃中不含硼。

平板玻璃的基本使用性能表现为以下几方面：

1. 玻璃的化学稳定性

平板玻璃在使用过程中要受到水、酸、碱、盐及其它化学气体的侵蚀，轻者使玻璃表面出现虹彩、白色雾斑，使玻璃变得晦暗，不仅影响玻璃光泽和美观，更主要的是降低透光率，影响使用，重者使玻璃之间互相粘连，致使玻璃报废。玻璃对这些侵蚀的抵抗能力被称为化学稳定性。

水或水汽（潮气）对玻璃的侵蚀是日常中最常见的一种，其侵蚀机理：玻璃表面的某些离子吸附了大气中的水分子，这些水分子以OH^— 离子基团的形式覆盖在玻璃表面上，形成一薄膜层，如果玻璃化学组成中NaO和K₂O的含量少，这种薄膜层形成后就不再发展，如果玻璃化学组成中含碱性氧化物较多，则被吸附的水膜会变成碱金属氢氧化物的溶液，并进一步吸收水分，使玻璃表面受到破坏。同时释出的碱在玻璃的表面不断积累，浓度越来越高，PH值迅速上升，最后对玻璃的侵蚀加剧。其化学反应式如下：

﹝O₃Si﹞—O—Na⁺ + H₂O =﹝O₃Si﹞—OH + NaOH

﹝O₃Si﹞—OH + 3/2 H₂O = Si(OH)₄

Si(OH)₄ + NaOH = ﹝Si(OH)₃O﹞Na + H₂O

为了使玻璃被水侵蚀的速度变慢以致停顿，一方面在薄膜内的一定厚度中，要缺乏Na⁺ 离子，另一方面随着Na⁺ 含量的降低，其它组分如碱土金属或其它二价金属离子的含量相对上升，这些二价阳离子对Na⁺ 离子的“抑制效应”（阻挡作用）加强，因而使H⁺ - Na⁺离子交换缓慢，在玻璃表层中，第一个反应几乎不能继续进行，从而第二、第三个反应式相继停止，结果玻璃在水汽（潮气）中的溶解量几乎不再增加，水对玻璃的侵蚀也就停止了。

随着光伏组件大规模使用，在高温、潮湿的条件下，电池组件的封装材料、上、下表面材料，电池片与其接地金属边框之间有一个负偏压，在高电压作用下出现离子迁移，呈现漏电流现象，从而造成组件功率在短时间内快速衰减，此现象称为PID效应（PotentialInduced Degradation），又称电位诱导衰减。 PID效应对太阳能电池组件的输出功率影响巨大，是光伏电站发电量的“恐怖杀手”，是目前光伏发电亟待解决的课题。