一种太阳能电池用抗PID玻璃

申请号 CN201710796037.3 申请日 2017-09-06 公开(公告)号 CN107473604A 公开(公告)日 2017-12-15
申请人 蚌埠玻璃工业设计研究院; 发明人 马立云; 倪嘉; 操芳芳; 石丽芬; 王萍萍; 谢莉萍; 金良茂; 曹欣; 单传丽; 赵凤阳;
摘要 本 发明 公开了一种 太阳能 电池 用抗PID玻璃,属于光伏新 能源 领域,该玻璃是晶体 硅 太阳能电池 组件封装用的压延盖板玻璃,用于晶硅光伏 电池组 件的 制造过程 ,本发明在不改变普通钠 钙 硅 硅酸 盐玻璃成分的 基础 上,通过简单离子交换手段显著降低光伏玻璃表面的钠离子含量,可有效抑制或减弱光伏组件的PID效应,提高光伏组件使用寿命及发电 稳定性 。
权利要求

1.一种太阳能电池用抗PID玻璃,其特征在于, 将光伏玻璃通过离子交换方式使得其表面的钠离子含量降低即得抗PID玻璃;包括以下操作步骤:1)将光伏玻璃原片进行清洗干燥以去除玻璃表面的杂质、油污及缺陷,利于后续离子交换的进行;2)预热10~30分钟,预热温度为200~400℃;3)放入离子交换液中交换2h~15h,所述离子交换液的重量百分比组成如下:KNO3为90~100wt%,K2CO3为0~10wt%,、Al2O3为0~2wt%;藻土为0~3wt%;离子交换温度为410~500℃;4)离子交换完成后在150~400℃的冷却炉中冷却20~60分钟;5)最后进行清洗干燥去除玻璃表面残留的离子交换液及交换出来的钠离子。

说明书全文

一种太阳能电池用抗PID玻璃

技术领域

[0001] 本发明属于光伏新能源领域,特别是一种太阳能电池用抗PID玻璃。该玻璃是晶体太阳能电池组件封装用的压延盖板玻璃,可有效抑制或减弱光伏组件的PID效应,提高光伏组件使用寿命。

背景技术

[0002] PID效应(Potential Induced Degradation)又称电势诱导衰减,是电池组件的封装材料和其上表面及下表面的材料,电池片与其接地金属边框之间的高电压作用下出现离子迁移,而造成组件性能衰减的现象。
[0003] PID现象产生的主要原因是潮湿、高温的环境容易产生蒸气,水蒸气通过封边硅胶或背板进入组件内部;EVA(乙烯—醋酸乙烯共聚物)的酯键在遇到水后发生反应,生成可自由移动的醋酸,醋酸和玻璃中的纯(Na2CO3)反应将Na+析出,在电池内部电场作用下移动至电池表面,造成玻璃体电阻降低;在漏电流的作用下,带正电的载流子穿过玻璃,通过边框流向地面,使得负电荷在电池片表面堆积,吸引光电载流子(空穴)流向N型硅的表面聚集起来,而不是像正常状态下一样流向正极(P极)。这种表面极化现象而引起的输出功率衰减,对光伏组件的使用寿命及发电稳定性产生极大影响,因此,抗PID玻璃的开发是光伏行业亟待解决的重大问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种有效抑制或减弱光伏组件PID效应的太阳能电池用抗PID玻璃。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的,一种太阳能电池用抗PID玻璃,其特征在于, 将光伏玻璃通过离子交换方式使得其表面的钠离子含量降低即得抗PID玻璃;包括以下操作步骤:1)将光伏玻璃原片进行清洗干燥以去除玻璃表面的杂质、油污及缺陷,使得玻璃表面新鲜,活性较高,利于后续离子交换的进行;2)预热10~30分钟,预热温度为200~400℃;3)放入离子交换液中交换2h~15h,所述离子交换液的重量百分比组成如下:KNO3为
90~100wt%,K2CO3为0~10wt%,、Al2O3为0~2wt%;硅藻土为0~3wt%;离子交换温度为410~
500℃,温度太低,离子交换过程进行不彻底,温度过高,会使玻璃结构松弛,影响玻璃稳定性;4)离子交换完成后在150~400℃的冷却炉中冷却20~60分钟;5)最后进行清洗干燥去除玻璃表面残留的离子交换液及交换出来的钠离子。
[0006] 有益效果:本发明显著降低光伏玻璃表面的钠离子含量,同时提高玻璃的机械强度,应用于光伏组件时,可有效抑制或减弱光伏组件的PID效应的发生,提高光伏组件使用寿命及发电效率的稳定性。同时,本发明无需改变光伏玻璃本体的化物配方组成,因此对玻璃的熔化、澄清、成型及退火工艺制度不会产生任何影响,易于产业化实施。

具体实施方式

[0007] 以下结合实施例进一步说明本发明,同时本发明并不限制于这些实施例。
[0008] 实施例一将光伏玻璃原片进行清洗干燥后,放入温度为300℃的炉子中进行预热,预热时间为20分钟,紧接着把玻璃放入温度为480℃、组成为KNO3、K2CO3、Al2O3、硅藻土的离子交换液中进行离子交换,交换液的具体组成是:KNO3为90.5 wt%,K2CO3为6.6 wt%,、Al2O3为1.5 wt%;硅藻土为1.4 wt%;交换时间为2小时;交换后送入温度为400℃的冷却炉中进行冷却,共冷却
30分钟,最后进行后清洗干燥,得到太阳能电池用抗PID玻璃。
[0009] 实施例二将光伏玻璃原片进行清洗干燥后,放入温度为200℃的炉子中进行预热,预热时间为30分钟,紧接着把玻璃放入温度为410℃、组成为KNO3、K2CO3、Al2O3、硅藻土的离子交换液中进行离子交换,交换液的具体组成是:KNO3为98.5wt%,K2CO3为0.8wt%,、Al2O3为0.5wt%;硅藻土为0.2wt%;交换时间为15小时;交换后送入温度为150℃的冷却炉中进行冷却,共冷却20分钟,最后进行后清洗干燥,得到太阳能电池用抗PID玻璃。
[0010] 实施例三将光伏玻璃原片进行清洗干燥后,放入温度为400℃的炉子中进行预热,预热时间为10分钟,紧接着把玻璃放入温度为460℃、组成为KNO3、K2CO3、Al2O3、硅藻土的离子交换液中进行离子交换,交换液的具体组成是:KNO3为95.5wt%,K2CO3为2.6wt%,、Al2O3为0.9wt%;硅藻土为1.0wt%;交换时间为8小时;交换后送入温度为330℃的冷却炉中进行冷却,共冷却60分钟,最后进行后清洗干燥,得到太阳能电池用抗PID玻璃。
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