第1章　緒論

1.1　太陽能壓延玻璃基本特性

1.2　太陽能玻璃的應用

壓延玻璃最早起源于16世紀的法國，19世紀一些國家開始逐步采用，到20世紀，利用壓延玻璃工藝生產的各種玻璃產品已在世界各地廣泛使用。我國首條普通壓延玻璃生產線于1965年在湖南株洲玻璃廠建成投產。

壓延玻璃因玻璃液是在壓延機的上下輥之間壓制延展而成，故名“壓延玻璃”，因在壓延過程使玻璃產品上壓有花紋圖案，又稱為壓花玻璃，其成形工藝方法稱為壓延法。由于具有透光不透明（又稱為透光不透視）的特點，最初利用該工藝生產的普通壓延玻璃多用于家居、裝飾、建筑等領域，用于建筑的室內間隔、衛生間門窗及需要阻斷視線的各種場合，故又稱為建筑裝飾壓延玻璃。

由于建筑裝飾壓延玻璃市場需求有限，所以，建筑裝飾壓延玻璃產業發展較慢。21世紀初，隨著綠色能源太陽能行業的崛起，與之配套的太陽能壓延玻璃（又稱為超白壓延玻璃、低鐵壓延玻璃、新能源玻璃）成為朝陽產業，在傳統建筑裝飾壓延玻璃生產工藝基礎上又“老樹發新芽”，快速發展起來，工藝技術也隨之得到了大幅提升。

如今應用量僅次于普通浮法玻璃的太陽能玻璃是一種高透光率強化玻璃，它是含鐵量低的玻璃，也就是我們俗稱的超白玻璃。太陽能玻璃按照制造工藝，分為太陽能壓延玻璃和超白浮法玻璃兩種。

超白浮法玻璃主要用于薄膜太陽能電池組件、光熱發電系統的透鏡或反光鏡等。

太陽能壓延玻璃主要指用于晶硅系列太陽能電池組件蓋板和背板、太陽能智慧農業陽光房、平板太陽能集熱器、太陽能干燥器等太陽能應用方面的壓花玻璃，它借鑒了傳統建筑壓延玻璃生產工藝，不同之處在于，太陽能壓延玻璃的透光率高（3.2mm厚度太陽能壓延玻璃的透光率為91.5%，高于普通3mm壓延玻璃的89.5%），經過深加工后，其透光率可達到93.5%以上。

為了達到高透光率、高強度的要求，提高耐候性，太陽能壓延玻璃對生產工藝提出了特殊的要求：①玻璃配方中除了有利于澄清、易于成形的成分外，更重要的是Fe₂O₃含量應小于0.015%；②為了使玻璃中的Fe₂O₃含量小于0.015%，必須選用高品位原料，特別是礦物原料中Fe₂O₃含量應小于0.012%；③在原料各個環節增加防鐵、除鐵裝置，以減少生產過程中外來鐵的帶入；④由于太陽能壓延玻璃中的Fe₂O₃含量遠低于普通壓延玻璃的0.10%～0.15%，導致玻璃熔窯中深度方向玻璃液的透熱性增強，玻璃熔窯池底溫度比普通玻璃熔窯池底溫度高許多，這會使沉浮在窯池底部玻璃液中的氣泡、結石、不均勻條紋等缺陷隨著溫度升高而上升，并會加劇池底周圍池壁磚的侵蝕，因此，必須加深玻璃熔窯窯池深度，避免池底溫度過高；⑤為了使太陽能壓延玻璃在相同含鐵量下顏色更白，將易使玻璃著色的Fe²⁺轉變為Fe³⁺，除在配料中加配氧化性強的原料外，在熔化時必須設計合理的熔化溫度曲線，并保證窯內末端為氧化氣氛；⑥為了增加陽光經過玻璃時的透光率，要改變普通玻璃的花型圖案，設計能增加透光率的花型，并將普通壓延玻璃的深花紋改為淺花紋；⑦由于太陽能玻璃均在戶外使用，特別是有些太陽能組件，使用在沙漠、戈壁灘、水面環境，為了滿足其抗風壓、抗沙塵、抗冰雹、抗酸堿、耐高溫潮濕等需要，提高其強度等性能，玻璃必須經過鋼化后方可使用；⑧在太陽能壓延玻璃原片生產中，其核心是成形設備壓延機，它不僅關系到玻璃的產量，更關系到產品的質量、總成品率；在深加工生產中，產品質量和總成品率與磨邊、鍍膜（鉆孔、絲印）和鋼化設備息息相關。許多影響產品質量的因素都與設備有關，所以，太陽能壓延玻璃生產不僅對工藝技術提出了上述要求，更對設備提出了高性能、高精度、高速度的要求。對壓延玻璃生產者來說，要想提高產品質量和總成品率，必須先了解清楚設備的結構及性能，即“工欲善其事，必先利其器”，以起到事半功倍的效果。除此之外，原片玻璃生產過程中必須嚴格控制成形溫度，掌控壓延輥壓力、水溫、鍍膜機性能、鋼化爐溫度等，精心操作各種設備，方能生產出比普通壓延玻璃性能好的太陽能壓延玻璃。

太陽能壓延玻璃的生產過程與平板玻璃一樣，首先，將符合生產要求的各種粉狀原料送入配料倉，在計算機的控制下，按已設計好的配料表稱量各種原料，經混合機混合后制備成配合料，然后將合格的配合料通過皮帶輸送機送入窯頭料倉，利用投料機將窯頭料倉的配合料送入玻璃熔窯，在1450～1580℃溫度范圍內經過熔化、澄清、均化和冷卻等過程，獲得均勻的玻璃液，達到適宜成形的黏度后進入成形室進行成形。玻璃液的化學成分不同、成形工藝不同，其成形的溫度范圍也不同（太陽能壓延玻璃進壓延輥前5mm左右處玻璃液溫度為1020～1080℃，浮法玻璃流道溫度為1100℃左右）。對壓延法工藝來說，橫通路的玻璃液由支通路進入各自的壓延機成形后，由過渡輥臺進入退火窯進行退火，成為玻璃原片；對浮法工藝來說，冷卻部的玻璃液由流道唇磚進入錫槽（成形室）內成形，然后由過渡輥臺進入退火窯退火成為玻璃原片。

普通浮法玻璃和建筑裝飾壓延玻璃生產出的原片玻璃在非特殊要求的情況下均可直接使用，而太陽能原片玻璃必須經過深加工后方可使用。原片玻璃是指在一定時間段中，經過連續的原料稱量配制、配合料高溫熔化、玻璃液輥壓成形、玻璃板退火、檢驗、切裁、（裝架包裝）工序所生產出的符合深加工要求的太陽能壓延玻璃產品。但是，原片玻璃強度較低，不能直接使用，須經過磨邊、清洗、（鉆孔、印刷）、鍍膜、鋼化等深加工工序后，方能使用在太陽能行業。

太陽能壓延玻璃生產工藝流程如下：原料選用→原料成分分析檢驗→礦石原料粉碎→合格粉質原料進廠→提升機提升到配料倉→計算機配料稱量→皮帶輸送到混合機混合→配合料質量檢驗→皮帶機輸送到窯頭料倉→投料機投料→熔窯使用氣體或液體燃料高溫熔化配合料→玻璃液在熔窯內澄清、均化、冷卻→玻璃液通過壓延機壓延成形→玻璃板在退火窯內退火→玻璃原片質量檢驗→玻璃原片切裁→玻璃原片成品包裝或直接用輥道輸送到磨邊機→玻璃原片使用磨邊機磨邊→玻璃清洗干燥→玻璃磨邊后質量檢驗→（背板玻璃鉆孔）→（背板玻璃絲網印刷）→玻璃進行減反射鍍膜→膜層烘干→玻璃加熱、風冷鋼化→深加工玻璃成品質量檢驗→人工或機械手包裝→入庫。

本書僅對太陽能壓延玻璃原片及深加工生產的工藝工序、設備結構、產品性能進行闡述，而對于用于建筑、家具、裝飾等方面的壓延玻璃，其生產工藝可參考其他相關書籍和資料。