摘要：伴随当前太阳能产业的不断发展，太阳能玻璃在太阳光伏组件中的使用量逐年上升，对提升太阳光伏发电的稳定性、效率性均发挥了非常重要的作用。同时太阳能玻璃与一般的玻璃相比存在较大差异，其对太阳光线的透过率有着较高的要求，其太阳能组件中所用的胶的类型、强度等直接影响到太阳能光伏组件的使用性能和使用耐久。基于此，本文将针对太阳能玻璃透过率的提升方法进行总结，同时针对太阳能光伏组件中胶的黏结强度的研究进展进行综合阐述。
关键词：太阳能玻璃；透过率；提升方法；胶的黏结强度；光伏组件
能源是人类社会进步发展的一项重要推动力，对改善人类生活水平和质量、推动科学技术创新和进步均发挥了非常重要的作用。然而需要重视的是，当前人类世界中常用的石油、煤炭、天然气等石化能源均属于不可再生类能源，终有一天上述能源会消耗殆尽。有关统计显示，以当前人类世界的能源需求和发展速度为基础，世界范围内石油资源只需要40年就会被消耗一空，因此能源不仅是促进人类社会发展的一项重要推动力量，也是人类社会在发展过程中必须孜孜不倦以求突破的一项重要内容。相较于上述石化能源来讲，太阳能本身无穷无尽，且经过相应的转换能够充分满足人类世界生活和发展的能源需求。然而太阳能本身转换的效率较低，对太阳能的应用质量要求较高，世界范围内的科技研究人员都必须正视我们当前在太阳能研究发展中所面临的困境，采取种种突破性、创新性的方法加强对太阳能的有效研究和利用。基于此，本文将以太阳能玻璃为例，针对太阳能玻璃透过率的提升方法进行总结，同时针对太阳能光伏组件中胶的黏结强度的研究进展进行综合阐述。
一、太阳能玻璃透过率的研究进展
太阳能发电系统中其对玻璃的要求是多层次、多方面的，同时太阳能发电系统中所用到的玻璃与常规的玻璃相比其具有更强更多的特性，包括铁含量要求较低以提升太阳光线的透过率、安全性要求较高因此必须使用钢化玻璃、光线透过率较高因此必须设计相应的玻璃花型，或者为太阳能玻璃设计相应的自洁净膜、减反膜等。
1.1 超白玻璃的不同花型与其透过率之间的关系
当前世界范围内针对太阳能发电系统中常用的玻璃类型主要以压花玻璃为主，而压花玻璃本身又包括正凌锥、蜂窝状、三角锥、正弦花等不同类型。在自带花型的超白玻璃研究过程中，相关研究结果证实，通过光线跟踪算法能够充分了解三角锥、正弦花两种花型的玻璃其所具备的太阳光线的透过率，对确定各个太阳入射光线的发射光与折射光进入到太阳能电池以后的使用功率具有非常积极的作用。其研究结果显示：一旦玻璃材料的吸收系数不超过0.01mm-1，
处于35°~77°时，其对提升太阳能光伏组件的玻璃光线透过率有着非常积极的作用，对改善大角度光纤的入射角光线太阳能使用效率、固定朝向光伏组件的光线透过率均有非常重要的意义。同时对于三角锥、正弦花两种花型的玻璃而言，当太阳光线的入射角度较大且
为40°时，其相较于平板入射角度超过60°的情况下，太阳能光伏组件的光线透过率能够提升至35%~55%；当太阳光线的入射角度较小时，三角锥花型且
较小是光线透入的理想选择。此外，三角锥花形的玻璃其吸收系数较小，光线垂直入射的情况下
为45°时，光线的透过率最大可以达到99.5%。吸收系数较小时，正弦花型的太阳能玻璃其
为70°时，光线的透过率最大可以达到98.5%。
1.2 玻璃自洁净膜与其透过率之间的关系
当前常用的玻璃自洁净膜多为二氧化钛组成的玻璃膜层，其能够充分发挥二氧化钛做具备的亲水性、光催化降解性等性质，从而有效达到相应的玻璃自洁净功能。有关研究结果显示，通过溅射法和燃烧CVD法制定的含有光催化活性的二氧化钛玻璃薄膜，其与普通玻璃相比在光线的透过率上明显提升，结果显示二氧化钛玻璃薄膜能够有效通过其所具备的玻璃自洁净功能，有效提升玻璃对太阳光线的透过率，满足太阳能玻璃的使用需求。对二氧化钛的亲水性进行分析，在光照的情况下二氧化钛表面结构会不断产生变化，在紫外光的影响下二氧化钛的价带电子将会被激发至导带中，以此于二氧化钛表面形成电子空穴。此时空气中的水成分将被解离吸附于二氧化钛表面，形成物理水吸附层，在二氧化钛周围形成高度亲水的微区。如此滴入玻璃表面的水将会被亲水微区吸附并浸润在玻璃表面，充分发挥其亲水特性以发挥玻璃的自洁净功能。
1.3 玻璃减反膜与其透过率之间的关系
在玻璃基底结构中为玻璃镀上二氧化硅或者氧化硅，能有效提升玻璃结构的光学性能和化学稳定性。有关研究结果显示，通过等离子增强化学 气相沉积法制备而成的双层二氧化硅玻璃减反膜，能有效提升玻璃在AM1.5光谱中对400mm~1150nm波长范围的光线透过率，其透过率结果由未配置二氧化硅玻璃减反膜之前的91.6%提升至99.4%。同时在玻璃板两面均镀上单层二氧化硅膜的情况下，玻璃对单个波长的光线透过率能够从以往的91.7%提升至100%。此外，有研究结果显示，多空二氧化硅减反膜在配备微晶硅电池以后，玻璃在标准测试的条件下其垂直照射所获得的电流率相较以往提升了2.65%。
二、太阳能光伏组件中胶的黏结强度的研究进展
太阳能光伏发电系统中其电池组件在封装过程中必不可少的会使用到胶，例如乙烯－乙酸乙烯（醋酸乙烯）酯共聚物胶水、聚乙烯醇缩丁醛薄胶膜等，同时其所用到的胶与电池或者玻璃的黏结强度也会对太阳能电池组件的使用效果、使用性能造成直接影响，例如对电池拉伸强度的影响、对电池剪切强度的影响等。有关研究结果显示，乙烯－乙酸乙烯（醋酸乙烯）酯共聚物胶水与太阳能光伏组件中电池之间的剪切强度之间的联系，可能与胶水界面中杂质的积累存在密切关系。杂质积累过多的情况下将会导致界面的剪切强度相较以往降低65%的幅度。同时在乙烯－乙酸乙烯（醋酸乙烯）酯共聚物胶水与玻璃粘结强度之间的关系，可以通过剥离法、搭接剪切强度测试等方法进行计算检验，以剥离法为例，其能够通过对其最大剪切强度、脱胶时的临界荷载、粘结面积等内容的参数计算判断胶的剪切强度。
三、结语
综上所述，太阳能本身具有安全、清洁、取之不尽、用之不穷等多项优点，太阳能发电已经成为当前世界范围内一项非常重要的研究领域。尤其在当前我国可持续发展的理念指导下，加强对太阳能光伏发电的研究已经成为科学领域一项非常重要的研究方向。而太阳能光伏发电产业的发展，也必将带动太阳能玻璃产业的研究和进步。本文针对太阳能玻璃的透过率和胶的黏结强度进行了研究总结，期望能够为后续太阳能玻璃的研究内容提供积极有效的帮助。
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论文作者:陈诚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：玻璃论文; 太阳能论文; 光线论文; 组件论文; 光伏论文; 强度论文; 乙烯论文; 《基层建设》2019年第13期论文;