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浅析太阳能玻璃的应用及发展 班级：工程管理一班 姓名：李琳 学号：1151011046浅析太阳能玻璃应用与发展摘要：介绍了太阳能玻璃在太阳能集热器、太阳能光伏发电、光电玻璃幕墙和宇航中的应用。关键词：太阳能玻璃 太阳能集热器 光电玻璃幕墙 光伏发电 太阳能电池罩板一.前言太阳能是取之不尽、用之不竭且又无污染的洁净自然能源。目前，人们已研制成两种太阳能转换装置并广泛应用，一种是利用玻璃真空管吸收太阳的辐射能，将其转换成可利用的热能；另一种是利用玻璃和硅电池的光电效应，把太阳能转换成电能。透明平板玻璃作为基板材料，在太阳能转换装置中都起重要的作用。2. 太阳能玻璃的简介（一）太阳能玻璃的定义 日前，国内首个太阳能行业标准太阳用电池玻璃，在由全国建筑用玻璃标准化技术委员会组织召开的太阳电池玻璃行业标准审查会议上获得通过。这个标准对太阳能玻璃进行了严格的定义。标准中所说的太阳电池玻璃是指用于晶体硅太阳电池组件，起覆盖保护作用并具有高透射比的玻璃。材料方面，太阳电池用玻璃可以使用钢化或非钢化的压花玻璃和浮法玻璃。（2） 太阳能玻璃的分类 1、厚度类 太阳能玻璃的厚度范围一般有三种。（1）地铁平板玻璃：厚度为2-6mm ,主要用于各种太阳能装置（光电幕墙、光能转换）的基板。（2）超薄平板玻璃：厚度为0.1-0.5mm ,用于太阳能发电的反射玻璃镜 、 太阳能电池盖板及平面显示器。（3）极超薄平板玻璃：厚度小于0.1mm ,用于宇航用太阳能电池玻璃罩和平面显示器。 2、镀膜类在浮法玻璃成形过程中 ,通过喷涂工艺直接在玻璃表面在线镀膜。与化学气相沉积相比 ,其生产成本大幅度降低 ,产品质量稳定 。 可用于太阳能电池玻璃和建筑用低辐射玻璃。 3、低铁(超白)玻璃 除了原料制备和输运工序采取措施之外 ,配合料中尽量少用还原剂 ,稍增加芒硝用量 ,相应降低纯碱用量。这种玻璃3mm 时的透过率为89.3%,用它制造的镀银反射镜的反射率超过89.6%。3、 太阳能玻璃的应用（一）在太阳能集热器领域的应用 1、聚焦型太阳能集热器 是利用玻璃镜的聚焦反射，将太阳的辐射热能聚焦在集热器锅炉上而加热液体，驱动透平机发电。玻璃在高温集热器系统中起到将太阳能转换为电能的重要作用。美国在加州沙漠地区耗资1.42亿美元，建造了一座10MW塔式太阳能发电站，是太阳能发电工程的典范。 2、玻璃护罩型太阳能集热器一般又可分为平板型和真空管式两种。玻璃盖板是平板型太阳能集热器重要组成部分 ,通常用3.2 mm的玻璃经钢化处理。真空管式集热器使用平均透过率达91%的硼硅玻璃管或钠钙玻璃管。为了进一步提高玻璃盖板的透过率、增加其强度、延长使用寿命，可降低玻璃中的铁含量、降低玻璃厚度、薄玻璃钢化处理和减反射处理。低铁玻璃在太阳能集热器上得到广泛使用。美国有200多家制造太阳能集热器的厂家，日本有400多万套太阳能集热器在运行以色列20%以上的居民使用太阳能集热器，欧洲各国使用太阳能集热器已成为使用清洁能源的时尚。我国于50年代末就有示范型太阳能集热器问世，80年代初批量上市。现今，我国太阳能热水器年销售量居世界首位，国产太阳能热水器进入了国际市场。我国太阳能热水器对低铁玻璃的需求达1亿立方米，这是一个不可忽视的巨大市场。太阳能灶用于海水淡化是21世纪的朝阳工业。利用太阳能这种可再生清洁能源解决我国水资源严重短缺具有重要的意义。海水淡化产业对太阳能玻璃的需求将与日俱增。（2） 太阳能光伏发电 自1954年发明了可将太阳能直接转换成电能的光伏材料不久，发达国家就利用半导体技术制造出太阳电池产品。80年代初，美国LOF公司和法国石油公司在玻璃板上涂敷一层半导体膜用作太阳电池基板，并成光伏发电系统，年发电量达50MW。现今太阳能电池基板以高白浮法玻璃为基片，表面镀一层ITO薄膜，使之具有高透过率和导电功能，广泛用于光伏发电工程。 光伏发电系统除用于远离工业电网地区的军队、石油开采、气象、地质勘探等部门的通讯和其它电气设备、农业灌溉设施及边远地区的家庭供电外，90年代初以来，美、日、德、荷、瑞士、澳大利亚陆续在城市实施了较大规模的屋顶太阳能发电计划。以色列索来尔公司研制的一项太阳能发电技术装置可使电力价格降低6美分/ KW。这项技术已被美国加州一家发电站采用。 太阳能光伏发电系统的开发和应用在我国起步较晚，尤其是太阳能电池、低铁高透过率基板玻璃的科研成果尚未完全转化为产业优势，总体上尚处于产量小、应用面窄、产品单一的初级阶段。令人欣慰的是我国太阳能产业已开始运作。中国科学院启动西部行动计划，2 年内投入 2.5亿元研究并建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。河北保定国家高新技术开发区正加快我国规模最大的多晶硅太阳能电池生产基地的建设，北京北新集团与瑞士ATLANTIS公司合资组建了北京-阿脱兰太阳能科技有限公司，生产太阳能光伏发电组件和屋面发电组件两大系列、多个品种光伏发电产品。（3） 光伏建筑材料 包括光伏屋顶建筑材料、透明光伏玻璃、光伏智能窗、光电玻璃幕墙等。建筑物产生能源的新概念推动了光伏技术的开发与应用。许多国家都有太阳能屋顶和外墙建筑。所使用的光电玻璃幕墙是把太阳能电池密封在双层钢化玻璃中，实现太阳能转换为电能。 一种太阳能综合利用的建筑北京天普工业园生态示范楼，将太阳能空调、太阳能取暖、太阳能热水、太阳能蓄能、太阳能光伏并网发电等多项能源技术与建筑相结合，采用了集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的太阳能光电玻璃幕墙，充分体现了建筑的智能化与人性化。上海建筑科学研究院建筑环境研究中心办公楼，采用断热双玻中空窗与阳光控制膜、光电玻璃幕墙及几乎所有的生态建筑节能技术，使综合能耗减少了四分之三。2010年上海世博会5.7 k m的场馆建设将全部采用光电玻璃幕墙太阳能发电。 河北省振海铝业集团有限公司引进德国凯特米化学品有限公司的技术生产光电玻璃幕墙制品。 目前，世界上最大的太阳能屋顶光电系统安装在德国新慕尼黑贸易展览中心。1996年美国开始推广“光伏建筑物计划”，探索采用光伏发电来缓解建筑物供电的峰值负荷。1997年，美国和欧洲又相继宣布了“百万屋顶光伏计划”。这表明国际光伏市场开始由边远地区、特殊应用向并网发电和与建筑结构结合的方向发展，光伏发电开始由早期的补充能源向今后的替代能源过渡。预计到 2030年光伏发电有望占全世界发电量的5%20%，这将给太阳能玻璃带来不可估量的商机。（四）太阳能玻璃在宇航领域中的应用 人造通讯卫星、宇宙飞船、航天飞机上都装有大量的太阳能电池，将太阳光转换成电能供航天器使用。这些太阳能电池在宇宙射线的照射下工作会受到侵害，使发电能力下降、寿命缩短。所以必须设置玻璃罩板（盖玻片），以保证太阳能电池正常工作。 为了减轻太阳能电池自身的重量及减轻航天飞行器的重量，玻璃罩板使用的是超薄和极超薄玻璃。为了进一步提高防宇宙射线能力，玻璃板上事先镀制一层遮挡宇宙射线和紫外线的保护膜，为防止辐照变色，配合料中加入一定量的氧化铈等添加剂，同时 ,玻璃罩板的膨胀系数必须与太阳能电池材料的相匹配， 超薄化和轻量化是航天工程用玻璃罩板、玻璃基片的研究目标。四、国内太阳能玻璃开发应用现状 在我国太阳能玻璃发展较为迅猛。太阳能作为一种新的洁净能源正在受到人们的高度重视，世界各国都在致力于太阳能资源的开发和利用。由于当前太阳能玻璃的透过率低导致了太阳能电池的转换效率不高，从而造成了太阳能发电成本的增加，制约了太阳能应用的步伐，因此高质量太阳能玻璃已成为太阳能开发与利用中最具有竞争力的产品之一。太阳能玻璃幕墙、太阳能玻璃屋顶技术、节能玻璃（Low-E镀膜玻璃）等新产品、新技术，一批我国自己的太阳能玻璃品牌被消费者熟识。当今国内产能最大的太阳能玻璃生产线太仓中玻皮尔金顿特种玻璃有限公司特种玻璃生产线在陆渡镇建成点火。太仓中玻皮尔金顿特种玻璃有限公司特种玻璃生产线的建成点火，是英国皮尔金顿集团有限公司和中国玻璃控股有限公司产业布局的重要成果，中国玻璃控股有限公司是国内最大的浮法玻璃上市公司，英国皮尔金顿集团更是全球最大的玻璃制造商之一，拥有先进的技术和丰富的经验，两者的强强联合，必将创造出辉煌的业绩。太仓中玻皮尔金顿特种玻璃有限公司由英国皮尔金顿集团有限公司与中国玻璃控股有限公司共同投资建立。皮尔金顿集团是全球三大玻璃制造商之一，浮法玻璃生产技术的发明者；中国玻璃控股有限公司是一家在香港联合交易所上市的公司，是国内最具影响力的平板玻璃出口商。太仓玻皮尔金顿特种玻璃有限公司首条太阳能玻璃生产线总投资4.5亿元，该生产线使用了融化和成形的最新技术，同时也投产了世界上最大的钢化线，以确保生产出高质量的太阳能玻璃。一期工程投产后，年产太阳能电池组件封装用特种玻璃7万吨，为目前国内最大的太阳能玻璃生产线，年销售额可达5亿元。5、 太阳能玻璃的发展前景展望太阳能作为一种新的洁净能源正在受到人们的高度重视，世界各国都在致力于开发和利用太阳能资源为人类造福。 目前，已有两种类型的太阳能转换技术装置被人们研制开发成功，并得到广为应用。一是将太阳能转换为热能，即利用一种装置吸收或反射太阳辐射能并将其转换成可利用的热能。二是将太阳能转换为电能，即利用特制材料（玻璃、硅电池）所产生的光电效应，使太阳能直接转换为电能。太阳能的利用装置和材料，无论是透光材料、吸收涂层和各种反射薄膜，以及当今最为走俏的太阳能电池等都离不开玻璃。作为未来清洁、高效、永不衰竭的绿色能源技术之一，太阳能技术近年应用越来越广泛，而太阳能利用与传统玻璃产业暗昧相结合的产品太阳能电池玻璃（俗称太阳能玻璃）产业正成为目前世界上增长最快的高新技术产业之一，被誉为新兴的朝阳产业。太阳能玻璃是当今太阳能利用的光伏发电工程中重要产品之一，现已成世界能源产业中走俏的“朝阳工业产品”。太阳能玻璃最大的优点是节能，在当今能源日益紧张的情况下，作为新的能源领域，太阳能的应用前景广阔，相应地，太阳能玻璃的应用前景也十分广泛。虽然我国的太阳能玻璃起步不算很早，近些年的发展却非常迅速，目前产能已经跃居世界第一位，世界太阳能玻璃制造的工厂已经逐步转移到中国。在核心技术层面，我国太阳能玻璃的技术已经与欧美等发达国家站在同一个水平线上，但在前期的多晶硅技术方面，我国与世界还有一定的差距，这会在一定程度上影响后期的产品质量和影响我国太阳能玻璃产业的发展。太阳能玻璃开发利用得好，就有可能成为我国平板玻璃行业一个新的经济增长点。人类正进入“太阳能时代”，在当前国际国内能源日趋紧张的形势下，受西方发达国家大力推广太阳能光伏发电应用并取得显著成效的鼓舞，在我国可再生资源相关法律即将生效之际，中国太阳能光伏产业发展已箭在弦上！人类开发太阳能，为玻璃行业的转型带来巨大机遇，太阳能电池、太阳能玻璃幕墙、太阳能玻璃屋顶、真空太阳能集热管全部要用到经特殊加工后的玻璃，制造玻璃的主要材料硅砂可用来生产太阳能电池原料多晶硅，玻璃产业与太阳能产业悉悉相关，玻璃产业转型太阳能产业是大势所趋，具代表性的企业有力诺太阳、南玻等。 作为未来清洁、高效、永不衰竭的绿色能源技术之一，太阳能技术近年应用越来越广泛，太阳能产业已经成为能源市场中成长速度最快的领域。太阳能利用中最重要的是光伏产业。 20世纪80年代以来，光伏产业是世界上增长最快的高新技术产业之一。光电建筑一体化的玻璃幕已成为当今世界建筑业与太阳能利用相结合的发展大趋势，光电玻璃幕墙正展示出其投资价值与魅力，同时也给太阳能玻璃的开发、应用及市场带来了新的商机。专家预测，全球太阳能电池的需求量将以30%的速度增长，增速至少保持到2010年，而超白压花玻璃作为太阳能电池的指定配套玻璃，其需求将随着太阳能电池产量的增加而激增。6、 结语 20世纪以来，环境污染问题越来越引起人们的关注，而新能源和可再生能源已成为新世纪经济发展中最具决定性影响的五个技术领域之一。太阳能利用技术和产业已由技术开拓期步入蓬勃发展时代。 在我国，除了常规应用领域和科技示范外，国家示范项目、民心工程和国际合作项目，如西藏无电县建设、送电到乡、光明工程、国家光伏并网等均已启动，亚洲最大的太阳能应用技术研究与示范基地在甘肃省榆中县