配合料总铁含量及Fe2+/(Fe2++Fe3+)对平板玻璃透过率与色度的影响
2020-11-13崔介东石丽芬仲召进赵凤阳李金威
崔介东,曹 欣,石丽芬,仲召进,赵凤阳,高 强,李金威
(1.中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司,浮法玻璃新技术国家重点实验室,蚌埠 233010;2.硅基材料安徽省实验室,蚌埠 233010)
0 引 言
平板玻璃的透过率受到玻璃本体中杂质种类与含量等因素的影响,其中玻璃本体中过渡金属的影响最为显著,比如铁、钒、钴、镍、铜等过渡金属对太阳光线具有吸收和散射的作用,使得玻璃具有着色能力,从而降低了玻璃的透过率[1-3]。较常见的是玻璃中所含的Fe3+与Fe2+杂质对太阳光的吸收程度不同,Fe3+和Fe2+均能够强烈地吸收紫外线[4],Fe3+的吸收带在225 nm处,Fe2+的吸收带在200 nm处,它们的紫外线吸收带可延伸至可见光区。但是在可见光区,Fe2+的吸收能力更强,约为Fe3+的10倍。因此,为提高平板玻璃的透过率,除了主要控制玻璃配合料中总的杂质铁含量外,还应设法使配合料中Fe2+的含量降到最低。
对某些使用场合,平板玻璃的透过率是一个非常重要的性能指标,比如应用于太阳能电池的盖板玻璃,这种玻璃起到传递和控制光线的作用,它的透过率是影响光伏电池转换效率的重要因素。太阳能行业标准要求光伏玻璃的可见光透光率不小于91.5%(3 mm厚度)[5]。这就要求光伏玻璃铁含量要达到一定的标准,所以光伏玻璃又称超白玻璃。本文以光伏玻璃组成基本玻璃体系,通过在玻璃配合料中人为引入杂质铁,研究总铁含量以及Fe3+与Fe2+的比例关系对最终平板玻璃样品透过率的影响。
1 实 验
1.1 玻璃化学组成设计
以表1设计的太阳能光伏盖板用玻璃为基本组成(其属于钠钙硅酸盐玻璃体系[6]),以分析纯为原料,分别为SiO2、Al2O3、 Na2CO3、K2CO3、CaCO3、MgO、Na2SO4,纯度均为99%。……
