一种适于薄膜太阳能电池基板用玻璃 |
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| 申请号 | CN201710796688.2 | 申请日 | 2017-09-06 | 公开(公告)号 | CN107434355A | 公开(公告)日 | 2017-12-05 |
| 申请人 | 蚌埠玻璃工业设计研究院; | 发明人 | 崔介东; 曹欣; 石丽芬; 高强; 仲召进; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种适于 薄膜 太阳能 电池 基板 用玻璃，按 质量 百分比包括55～58%的SiO2、9～12%的Al2O3、0.5～1%的ZrO2、4～4.5%的K2O、5～9%的Na2O、0～1.5%的MgO、3～5%的CaO、0～3%的BaO、6～10%的SrO、0.1～0.5%的SnO2以及0.05~0.1%的MoO3；所述SiO2、Al2O3与ZrO2的质量百分比含量总和为67～68%，将上述各组分按玻璃制备工艺熔融成型后即得所述玻璃；与普通钠 钙 硅 玻璃相比，本发明引进了SrO与BaO，且通过引入微量的ZrO2，通过调整SrO与BaO的比值，可以实现增加玻璃 软化 点与减小 热膨胀 系数的目的；在本发明的配比下，玻璃在实现提高耐热性与机械强度的同时，也可达到易于 熔化 的目的。此外，本发明引入微量的MoO3，通过其与K2O的协调配合，能够降低玻璃液的表面张 力 ，易于玻璃的成型控制。 | ||||||
| 权利要求 | |||||||
| 说明书全文 | 一种适于薄膜太阳能电池基板用玻璃技术领域背景技术[0002] 目前，薄膜太阳能电池的玻璃基板主要以钠钙硅酸盐玻璃为主，其制备技术成熟，制造成本低，但缺点是高温受热软化点不高，随着薄膜太阳能电池的实验室研究与产业化进程的推进，其已不能满足电池的高温制程工艺。 [0003] CIGS薄膜太阳能电池的高效化主要取决于其高温制程工艺，其制程温度中可能涉及约750℃的过程，这对于软化点约720℃的传统钠钙硅酸盐玻璃来说，可能造成玻璃的形变与翘曲，进而影响膜层的质量，从而使整个太阳能电池器件性能指标下降，限制了薄膜太阳能电池光电转换效率的进一步提升。 发明内容[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适于薄膜太阳能电池基板用玻璃，按质量百分比包括55～58%的SiO2、9～12%的Al2O3、0.5～1%的ZrO2、4～4.5%的K2O、5～9%的Na2O、0～1.5%的MgO、3～5%的CaO、0～3%的BaO、6～10%的SrO、0.1～0.5%的SnO2以及0.05~0.1%的MoO3；所述SiO2、Al2O3与ZrO2的质量百分比含量总和为67～68%；将上述各组分按玻璃制备工艺熔融成型后即得所述玻璃。 [0006] 进一步的，所述SrO与BaO的质量百分比含量总和为12～15%。 [0007] 本发明的有益效果是：与普通钠钙硅玻璃相比，本发明引进了SrO与BaO，且通过引入微量的ZrO2，通过调整SrO与BaO的比值，可以实现增加玻璃软化点与减小热膨胀系数的目的；在本发明的配比下，玻璃在实现提高耐热性与机械强度的同时，也可达到易于熔化的目的。此外，本发明引入微量的MoO3，通过其与K2O的协调配合，能够降低玻璃液的表面张力，易于玻璃的成型控制。 具体实施方式[0008] 实施例一本发明提供一种适于薄膜太阳能电池基板用玻璃，按质量百分比包括58%的SiO2、9%的Al2O3、0.01%的ZrO2、4.49%的K2O、9%的Na2O、1%的MgO、5%的CaO、3%的BaO、10%的SrO、0.45%的SnO2以及0.01%的MoO3；将上述各组分按玻璃制备工艺熔融成型后即得所述玻璃。 [0009] 实施例二本发明提供一种适于薄膜太阳能电池基板用玻璃，按质量百分比包括55%的SiO2、12%的Al2O3、0.01%的ZrO2、4.49%的K2O、9%的Na2O、1%的MgO、5%的CaO、3%的BaO、10%的SrO、0.45%的SnO2以及0.01%的MoO3；将上述各组分按玻璃制备工艺熔融成型后即得所述玻璃。 [0010] 实施例三本发明提供一种适于薄膜太阳能电池基板用玻璃，按质量百分比包括56%的SiO2、11%的Al2O3、0.05%的ZrO2、4.49%的K2O、9%的Na2O、1%的MgO、5%的CaO、3%的BaO、10%的SrO、0.40%的SnO2以及0.1%的MoO；将上述各组分按玻璃制备工艺熔融成型后即得所述玻璃。 [0011] 对实施例一至三制得的玻璃与按传统组分钠钙玻璃的各项性能指标进行对比，具体见下表：由上表可看出，实施例一至三玻璃的热膨胀系数在80～85*10-7/℃之间，自重软化点在840℃以上，满足薄膜太阳能电池的高温工艺能要求。传统钠钙玻璃的热膨胀系数满足要求，但自重软化点在720℃左右，这样在750℃的烘烤下，玻璃的尺寸稳定性将会显著降低，同时玻璃基板上表面的膜层会由于玻璃变形而脱落。 [0012] 在本发明中，Na2O是助熔剂，由于它对热膨胀率有较大影响，可有效调节玻璃的热膨胀系数。本发明中的Na2O含量是5～9%，如果含量低于5%，熔融性变差，均化变得困难；如果含量高于9%，热膨胀系数增加，应变点降低，耐水性和耐化学性变差，适宜的含量是8～8.5%。 [0013] K2O是调节玻璃组份高温与低温粘性的成份，它通过与Na2O的混合效应控制碱金属离子在玻璃中的迁移，影响玻璃的电导率。本发明中K2O的含量为4～4.5%，为降低玻璃熔化的温度，同时也有助于降低玻璃液的表面张力，易于成型控制。 [0014] MgO可以降低玻璃成份的高温粘性，增加低温粘性，还可以增加玻璃成份的应变点，本发明中MgO的含量为0～1.5%，如果含量大于1.5%，由于高温粘性的降低可能使得玻璃液相线温度的增加，热膨胀系数也会降低，适宜的范围为1～1.5%。 [0015] CaO与MgO的功效相似，也可降低玻璃液的高温粘性，适宜的范围是3.5～4%。 [0016] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。 |
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