專利名稱：超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝及其產品的制作方法
技術領域：
本發明屬于特殊玻璃生產技術領域，更具體地說，是涉及一種超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝及其產品。
背景技術：
超白浮法玻璃生產技術主要為浮法。超白浮法玻璃是用含鐵量極低的礦石原料替代普通的玻璃礦石，采用和普通浮法玻璃大致相同的工藝生產，而制成的含鐵量低、透光率高、反射率低的浮法玻璃。3.2mm、4.0mm超白浮法鋼化玻璃，在太陽能電池光譜響應的波長范圍內(320 IlOOnm)，透光率可達91 %左右，對于大于1200nm的紅外光有較高的反射率。隨著超白浮法玻璃的厚度越大，太陽能電池光譜響應的波長范圍內(320 IlOOnm)透光率值會隨之減小，對于大于1200nm的紅外光反射率更高。一方面，從國內、外光伏行業來看，太陽能作為一種可再生資源，都得到越來越廣泛的利用；與之相關的產業也在迅速地發展，可作為光電轉換系統的基片和光熱轉換系統的面板之超白浮法鋼化玻璃的市場需求也越來越大。另一方面，在光伏太陽能組件上的轉換效率要求越來越高。故，未來的超白浮法鋼化玻璃趨勢應該要在產品外觀質量不低于目前的3.2mm、4.0mm或其它厚度超白浮法鋼化玻璃，且在太陽能透過率上要有所提高，單位重量上要更輕，達到實用的生產規格。如此，目前市場上的超白浮法玻璃在生產線很難大批量地生產超薄浮法玻璃，或者即便能夠生產，其生產成本也很高。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，通過此工藝可以制造出2.0 3.0mm厚度的超透光率浮法玻璃,且制造成本低。為解決上述技術問題，本發明的采用的技術方案是:提供一種超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，包括以下步驟:(I)原料配料:將砂、白云石、石灰石、純堿和芒硝、回收的碎玻璃、鋁粉及氧化劑配料后進行攪拌形成具有預定重量份的化學組成的混合配料；(2)投料并熔化:將攪拌好的混合配料以控制的速率加入熔窯中進行熔化；(3)澄清:將熔融的玻璃液中的氣泡全部排出；⑷均化；(5)錫退成型:錫槽中通保護氣體，根據要生產出的玻璃的厚度，選擇相應數量的拉邊機，并對各對拉邊機的速度和角度以及壓入深度進行設定，然后利用拉邊機對錫槽中的玻璃帶進行成型；(6)退火:將在錫槽中成型后的玻璃帶置于退火窯中通過適當地控制溫度降低速度，將玻璃帶中產生的熱應力控制在允許的范圍內；
(7)切割:將退火后的玻璃切割成預設計的尺寸；(8)半鋼化:將切割好的玻璃放入鋼化爐中進行半鋼化處理。進一步地，所述步驟(I)中，各原料的重量份的范圍為:砂60 66%、白云石10 16%、石灰石12 15%、純堿I 1.5%、芒硝I 3%、回收的碎玻璃10 25%、鋁粉
<1%、氧化劑< 0.2%，所述原料配料后形成的混合配料中各化學成分的重量份為:Si0270 74%、Al2O3 0.8 2%、Na2013 15%、Fe2O3 ( 0.012%, Ca08 11%、Mg03.5 4%, Sb2O3 < 0.5%。進一步地，所述步驟(2)中，投料頻次為8 10Hz，所述熔窯沿窯長方向依次排列相設有I號至6號小熔爐，所述I號小熔爐的溫度為1400 1440°C，所述2號小熔爐的溫度為1510 1550°C，所述3號小熔爐的溫度為1540 1580°C，所述4號小熔爐的溫度為1570 1590°C，所述5號小熔爐的溫度為1540 1580°C，所述3號小熔爐的溫度為1500 1540°C。進一步地，所述步驟(3)，澄清的溫度為1430 1470°C ;所述步驟(4)，橫通路的溫度為1210 1230°C，流液口的溫度為1168 1172°C。進一步地，所述步驟(5)中，錫槽內所通的保護氣體為N2和H的2的混合氣體，且N2+H2的含量為40 70% ;錫槽內的槽壓為20 37Pa，頂罩的罩壓為37 44Pa。進一步地，所述步驟(5)中，所述步驟(5)中，采用10對拉邊機，其編號分別為I 10號，所述I號拉邊機的速度為130 160m/h、角度為-4 5° ;所述2號拉邊機的速度為160 180m/h、角度為-4 5° ;所述3號拉邊機的速度為190 220m/h、角度為4 14° ;所述4號拉邊機的速度為210 250m/h、角度為7 15° ;所述5號拉邊機的速度為230 290m/h、 角度為8 15° ;所述6號拉邊機的速度為290 330m/h、角度為5 15° ;所述7號拉邊機的速度為330 370m/h、角度為5 15° ;所述8號拉邊機的速度為370 420m/h、角度為-4 15° ;所述9號拉邊機的速度為410 470m/h、角度為I 15° ;所述10號拉邊機的速度為500 530m/h、角度為I 14°。進一步地，所述步驟(6)中，所采用的退火窯按不同的溫度區域分別設為A區、B1區、B2區、C區、D1區、D2區，其中所述A區的溫度為525 535°C，所述B1區的溫度為185 195°C、B2區的溫度為440 450°C、C區的溫度為315 區的溫度為145 155°C、D2區的溫度為95 105°C。進一步地，所述步驟(7)之后還包括清洗烘干、檢驗和包裝工序。本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝的有益效果在于:利用本發明的制造工藝，可以生產出厚度為2.0 3.0mm的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃，該種玻璃透光率高、反射率低、單位重量輕，非常適宜于光伏產業作為光電轉換的基片和光熱轉換系統的面板用于太陽能電池的制造；此外，利用本發明的工藝生產超薄超白浮法太陽能電池用玻璃，其生產成本低，從而也降低了整個光伏產業鏈的生產成本。本發明所要解決的技術問題在于提供一種由上述工藝制造的厚度為2.0 3.0mm的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃。本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃，由于厚度只有2.0 3.0_，該種玻璃透光率高、反射率低、單位重量輕，非常適宜于光伏產業作為光電轉換的基片和光熱轉換系統的面板用于太陽能電池的制造，可使得光伏組件在單位面積內的光電轉換率提聞O
具體實施例方式為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。現對本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝進行說明。所述超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，包括以下步驟:(I)原料配料:將砂、白云石、石灰石、純堿和芒硝、回收的碎玻璃、鋁粉及氧化劑配料后進行攪拌形成具有預定重量份的化學組成的混合配料；各原料的重量份的范圍為:砂30 35%、白z 石20 25%、石灰石12 15%、純喊I 1.5%、芒硝I 3%、回收的碎玻璃10 25%。其中對硅質原料的質量要求為:Si02>98.5% ±0.1 % ,Al2O3≤0.5%±0.05%, Fe2O3 ≤ 0.012% ±0.005%, TiO2 ≤ 0.01%, Cr2O3 < 0.001% ;對白云石的成分要求為:CaO > 30.5 % ±0.3 %，MgO > 20 % ±0.3 %，Al2O3 < 0.3 % ±0.1 %，Fe2O3
<0.1% ±0.05% ;對石灰石的成分要求為:CaO > 54% ±0.3%, MgO > 0.5% ±0.3%,Al2O3 < 0.3% ±0.l%,Fe203 < 0.1% ±0.05%;對純堿的質量要求為=Na2CO3 > 99%,NaCl<0.3%;對芒硝的質量要求為=Na2SO4 >99%,NaCl < 0.3%,CaSO4 < 1.0%,H20< 0.5%0以上原料要求保證引入的鐵質成分少，使制造出的玻璃超白，具有高透光率。

(2)投料并熔化:將攪拌好的混合配料以控制的速率加入熔窯中進行熔化，投料池的溫度在1300°C左右；(3)澄清:將熔融的玻璃液中的氣泡全部排出，溫度需達到1400 1550°C，其中可采用無毒、復合的高效澄清劑；(4)均化:當玻璃液長時間處于高溫下，由于對流、擴散、溶解等作用，玻璃液中的條紋逐漸消除，化學組成和溫度逐步趨向均一，此階段結束時的溫度略低于澄清溫度，保持在1300°C左右；在均化的過程中可進行攪拌，以提高均勻性；(5)錫退成型:錫槽中通保護氣體，根據要生產出的玻璃的厚度，選擇相應數量的拉邊機，并對各對拉邊機的速度和角度以及壓入深度進行設定，然后利用拉邊機對錫槽中的玻璃帶進行成型；(6)退火:將在錫槽中成型后的玻璃帶置于退火窯中通過適當地控制溫度降低速度，將玻璃帶中產生的熱應力控制在允許的范圍內；(7)切割:將退火后的玻璃切割成預設計的尺寸。利用本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，可以生產出厚度為
2.0 3.0mm的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃，該種玻璃透光率高、反射率低、單位重量輕，非常適宜于光伏產業作為光電轉換的基片和光熱轉換系統的面板用于太陽能電池的制造；此外，利用本發明的工藝生產超薄超白浮法太陽能電池用玻璃，其生產成本低，從而也降低了整個光伏產業鏈的生產成本。進一步地，作為本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝的一種具體實施方式
，所述步驟(I)中，各原料的重量份的范圍為:砂60 66%、白云石10 16%、石灰石12 15%、純堿I 1.5%、芒硝I 3%、回收的碎玻璃10 25%、鋁粉< 1%、氧化劑< 0.2%，所述原料配料后形成的混合配料中各化學成分的重量份為:Si0270 74%, Al2O30.8 2 %、Na2013 15 %、Fe2O3 ( 0.012 %, Ca08 11 %、Mg03.5 — 4%,Sb2O3 < 0.5%。通過對各種原料的配比，使其符合上述成分比例，尤其是Fe2O3的含量要低，這樣才能保證制造出的成品玻璃超白，透光率高；其中還要注意，為了減少重礦物難以完全融化而形成結石，重礦物的粒度應控制在40 70目之間，隨熔化條件不同而變化。進一步地，作為本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝的一種具體實施方式
，所述步驟(2)中，投料頻次為8 10Hz，所述熔窯沿窯長方向依次排列相設有I號至6號小熔爐，所述I號小熔爐的溫度為1400 1440°C，所述2號小熔爐的溫度為1510 1550°C，所述3號小熔爐的溫度為1540 1580°C，所述4號小熔爐的溫度為1570 1590°C，所述5號小熔爐的溫度為1540 1580°C，所述3號小熔爐的溫度為1500 1540°C。實踐表明，各小熔爐的這種溫度設置，可提高玻璃的產量、改善玻璃的質量并降低單位能耗，使得對熔窯中耐火材料的蝕損最小，利于延長熔窯的使用壽命。進一步地，作為本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝的一種具體實施方式
，所述步驟(3)，澄清的溫度為1430 1470°C ;所述步驟(4)，均化之后，橫通路的溫度為1210 1230°C，橫通路為卡脖后橫向分配玻璃液的通路；流液口的溫度為1168 1172。。。進一步地，作為本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝的一種具體實施方式
，所述步驟(5)中，在成型過程中，要保證錫槽的氣密性，以防止錫槽中錫液氧化污染玻璃，需要在洗槽內充滿弱還原性氣體，常采用氮(N2)氫(H2)混合氣體，錫槽內的N2+H2的含量為40 70%，同時要求錫槽內氧氣(O2)含量小于IOX 10_6 ;錫槽內的槽壓為20 37Pa，頂罩的罩壓為37 44Pa，以保證洗槽內的保護氣體不會散失太多，從而使得保護氣體的耗量減少，同時保證不會吸入外界的空氣而使得錫槽內的錫液氧化造成增加錫耗并污染玻璃。 進一步地，作為本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝的一種具體實施方式
，所述步驟(5)中，采用10對拉邊機，其編號分別為I 10號，所述I號拉邊機的速度為130 160m/h、角度為-4 5° ;所述2號拉邊機的速度為160 180m/h、角度為-4 5° ;所述3號拉邊機的速度為190 220m/h、角度為4 14° ;所述4號拉邊機的速度為210 250m/h、角度為7 15° ;所述5號拉邊機的速度為230 290m/h、角度為8 15° ;所述6號拉邊機的速度為290 330m/h、角度為5 15° ;所述7號拉邊機的速度為330 370m/h、角度為5 15° ;所述8號拉邊機的速度為370 420m/h、角度為-4 15° ;所述9號拉邊機的速度為410 470m/h、角度為I 15° ;所述10號拉邊機的速度為500 530m/h、角度為I 14°。各拉邊機放在玻璃帶黏度為IO2 25 IO4 25Pa-s范圍內，拉邊機放置區溫度太高，拉薄效果差；放置區溫度太低，輥頭打滑，拉不住帶邊。第I對拉邊機放在里錫槽前端7 9_處，以后每隔1.5 3_設置一對拉邊機。按照本實施方式中的參數進行操作，可以拉出厚度為2.0 3.0mm的玻璃。進一步地，作為本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝的一種具體實施方式
，所述步驟(6)中，所采用的退火窯按不同的溫度區域分別設為A區、B1區、B2區、C區、D1區、D2區，其中所述A區的溫度為525 535°C，所述B1區的溫度為185 195°C、B2區的溫度為440 450°C、C區的溫度為315 區的溫度為145 155°C、D2區的溫度為95 105°C。這樣可以較好地消除玻璃內的殘余應力和光學不均勻性，穩定玻璃的內部結構。進一步地，作為本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝的一種具體實施方式
，所述步驟(7)之后還包括清洗烘干、檢驗和包裝工序，以便于儲存或者運輸。本發明還提供一種由上述所述的工藝制造的厚度為2.0 3.0mm的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃。本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃，由于其厚度只有2.0 3.0mm,該種玻璃透光率高、反射率低、單位重量輕，非常適宜于光伏產業作為光電轉換的基片和光熱轉換系統的面板用于太陽能電池的制造，可使得光伏組件在單位面積內的光電轉換率提聞。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任 何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，其特征在于，包括以下步驟 (1)原料配料將砂、白云石、石灰石、純堿和芒硝、回收的碎玻璃、鋁粉及氧化劑配料后進行攪拌形成具有預定重量份的化學組成的混合配料； (2)投料并熔化將攪拌好的混合配料以控制的速率加入熔窯中進行熔化； (3)澄清將熔融的玻璃液中的氣泡全部排出； (4)均化； (5)錫退成型錫槽中通保護氣體，根據要生產出的玻璃的厚度，選擇相應數量的拉邊機，并對各對拉邊機的速度和角度以及壓入深度進行設定，然后利用拉邊機對錫槽中的玻璃帶進行成型； (6)退火將在錫槽中成型后的玻璃帶置于退火窯中通過適當地控制溫度降低速度，將玻璃帶中產生的熱應力控制在允許的范圍內； (7)切割將退火后的玻璃切割成預設計的尺寸。
2.如權利要求I所述的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，其特征在于，所述步驟(I)中，各原料的重量份的范圍為砂60 66%、白云石10 16%、石灰石12 15%、純堿I I. 5%、芒硝I 3%、回收的碎玻璃10 25%、鋁粉< 1%、氧化劑< O. 2%，所述原料配料后形成的混合配料中各化學成分的重量份為Si0270 74%、Al2O3O. 8 2%、Na2013 15%、Fe2O3 ( O. 012%,Ca08 ll%、Mg03. 5 4%、Sb2O3 彡 O. 5%。
3.如權利要求I所述的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，其特征在于，所述步驟(2)中，投料頻次為8 10Hz，所述熔窯沿窯長方向依次排列相設有I號至6號小熔爐，所述I號小熔爐的溫度為1400 1440°C，所述2號小熔爐的溫度為1510 1550°C，所述3號小熔爐的溫度為1540 1580°C，所述4號小熔爐的溫度為1570 1590°C，所述5號小熔爐的溫度為1540 1580°C，所述3號小熔爐的溫度為1500 1540°C。
4.如權利要求I所述的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，其特征在于，所述步驟(3)，澄清的溫度為1430 1470°C;所述步驟(4)，橫通路的溫度為1210 1230°C，流液口的溫度為1168 1172°C。
5.如權利要求I所述的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，其特征在于，所述步驟(5)中，錫槽內所通的保護氣體為N2和H的2的混合氣體，且N2+H2的含量為40 70%;錫槽內的槽壓為20 37Pa，頂罩的罩壓為37 44Pa。
6.如權利要求I所述的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，其特征在于，所述步驟(5)中，采用10對拉邊機，其編號分別為I 10號，所述I號拉邊機的速度為130 160m/h、角度為-4 5° ;所述2號拉邊機的速度為160 180m/h、角度為-4 5° ;所述3號拉邊機的速度為190 220m/h、角度為4 14° ;所述4號拉邊機的速度為210 250m/h、角度為7 15° ;所述5號拉邊機的速度為230 290m/h、角度為8 15° ;所述6號拉邊機的速度為290 330m/h、角度為5 15° ;所述7號拉邊機的速度為330 370m/h、角度為5 15° ;所述8號拉邊機的速度為370 420m/h、角度為-4 15° ;所述9號拉邊機的速度為410 470m/h、角度為I 15° ;所述10號拉邊機的速度為500 530m/h、角度為I 14°。
7.如權利要求I所述的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，其特征在于，所述步驟(6)中，所采用的退火窯按不同的溫度區域分別設為A區、B1區、B2區、C區、D1區、D2區，其中所述A區的溫度為525 535°C，所述B1區的溫度為185 195°C、B2區的溫度為440 450°C、C區的溫度為315 區的溫度為145 155°C、D2區的溫度為95 105。。。
8.如權利要求I所述的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，其特征在于，所述步驟(7)之后還包括清洗烘干、檢驗和包裝工序。
9.一種由權利要求I至8任一項所述的工藝制造的厚度為2. O 3. Omm的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃。
全文摘要
本發明適用于特殊玻璃生產技術領域，提供了一種超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝及其產品，該工藝包括一下步驟(1)原料配料；(2)投料并熔化；(3)澄清；(4)均化；(5)錫退成型；(6)退火；(7)切割。本發明提供的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃制造工藝，可以生產出厚度為2.0～3.0mm的超薄超白浮法太陽能電池用玻璃，該種玻璃透光率高、反射率低、單位重量輕，非常適宜于光伏產業作為光電轉換的基片和光熱轉換系統的面板用于太陽能電池的制造；此外，利用本發明的工藝生產超薄超白浮法太陽能電池用玻璃，其生產成本低，從而也降低了整個光伏產業鏈的生產成本。
文檔編號C03B18/00GK103253849SQ20121003728
公開日2013年8月21日 申請日期2012年2月17日 優先權日2012年2月17日
發明者董清世, 張明, 劉笑榮, 孫偉, 梅錫軍, 丁傳標, 劉日福 申請人:信義光伏產業(安徽)控股有限公司