當(dāng)前，為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問題，各國制定旨在推動(dòng)可再生清潔能源發(fā)展的政策。在世界各國新能源政策的推動(dòng)下，太陽能利用產(chǎn)品已經(jīng)成為綠色能源系列中的主要角色。光伏玻璃是太陽能系列產(chǎn)品中的重要組件之一，它影響著太陽能系列產(chǎn)品對(duì)可見光的吸收，決定著光伏組件轉(zhuǎn)化能量的高低。因此，生產(chǎn)高質(zhì)量、高透光率的光伏玻璃對(duì)太陽能能源的利用具有重要意義。

1.光伏玻璃簡(jiǎn)介

光伏玻璃也是超白玻璃，又稱低鐵玻璃、無色玻璃、高透明玻璃，具有高透光率和高透明性。玻璃的透光率決定玻璃的品質(zhì)，普通浮法玻璃的透光率為86%，而光伏玻璃的透光率可達(dá)92%以上。玻璃生產(chǎn)所需的石英原料有天然石英砂、石英砂巖、石英巖和脈石英等，光伏玻璃的生產(chǎn)難度較大，對(duì)石英原料的要求也比普通玻璃更高。

2.光伏玻璃用石英砂的質(zhì)量要求及控制

自然界中，很少能找到未經(jīng)處理就可以滿足玻璃生產(chǎn)用的石英砂原料礦源，尤其是超白玻璃，對(duì)石英砂原料的要求更為嚴(yán)格。光伏玻璃對(duì)石英砂的質(zhì)量要求主要體現(xiàn)在三方面：化學(xué)成分、粒度、難熔重礦物。

光伏玻璃與普通玻璃化學(xué)組成較大的差別是Fe₂O₃的含量。光伏玻璃要求Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過1.50×10^-4。如下表：

光伏玻璃與普通玻璃化學(xué)組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

組成	SiO2	Fe2O3	Al2O3	MgO	CaO	K2O	Na2O	SO3
普通玻璃	72.17	0.088	0.89	3.92	8.75	0.34	13.78	0.21
光伏玻璃	73.05	0.014	1.20	3.99	8.75	0.22	13.78	0.23

石英砂中含鐵氧化物的多少對(duì)太陽能玻璃的質(zhì)量將產(chǎn)生直接影響。氧化鐵的含量多少影響玻璃對(duì)可見光的吸收，它決定光伏組件轉(zhuǎn)化能量的高低，是衡量能否作為光伏玻璃原理使用的關(guān)鍵因素之一。含鐵氧化物使玻璃著色，降低玻璃的透光率。Fe₂O₃能使玻璃變黃；FeO能使玻璃變藍(lán)；兩者共存使玻璃變成藍(lán)綠色。鐵的氧化物對(duì)玻璃熔制時(shí)的熱輻射具有較強(qiáng)的吸收作用，容易導(dǎo)致熔窯內(nèi)玻璃液的對(duì)流困難，增加熔制和澄清難度。

石英砂粒子的大小影響砂粒的熔化時(shí)間和玻璃成品的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)證明：粗大的粒子很難熔化，甚至可能成為浮渣，使制品上出現(xiàn)波筋或砂粒；粒度＜0.1mm的砂粒熔化速度雖快，但過早形成玻璃液影響熱量的傳導(dǎo)，反而使總體速度變慢，此外，過細(xì)的顆粒因靜電作用使粘性增加，容易成團(tuán)，使得熔化困難。因此，光伏玻璃用石英砂對(duì)粒度的要求如下：

光伏玻璃用石英砂的粒度要求

粒度	0.5mm以上	0.113-0.55mm	小于0.113mm
含量（%）	≤0.5	≥94.5	≤5.0

石英砂中有些難熔重礦物如鉻鐵礦、鋯英石等熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫條件下也難以被熔蝕，因而在玻璃原板上易形成結(jié)石。對(duì)玻璃原片質(zhì)量及后期深加工都有很大影響。對(duì)鉻鐵礦及含鎳礦物總量要求不大于5ppm（以Cr₂O₃計(jì)），單個(gè)顆粒直徑要求不大于0.25mm；對(duì)其他難熔重礦物，單個(gè)顆粒直徑要求不大于0.25mm。

3.光伏玻璃用石英砂的質(zhì)量控制

在石英的形成和生長(zhǎng)中，伴隨著大量的雜質(zhì)礦物，找不到不經(jīng)處理就能滿足光伏玻璃生產(chǎn)用的石英原料。因此，對(duì)光伏玻璃用石英砂的質(zhì)量控制主要是通過對(duì)石英砂精選提純來實(shí)現(xiàn)的。石英砂的選礦提純常用方法分為物理方法和化學(xué)方法。

物理方法：水洗、磁選、浮選、電選、機(jī)械擦洗、分級(jí)脫泥、微波輔助、超聲波輔助。

化學(xué)方法：酸浸法、堿浸法、微生物法。

4.石英砂鐵含量的控制方法

含鐵物質(zhì)在石英砂中的存在形式多種多樣，石英砂的各個(gè)選礦提純方法都能在一定程度上除鐵，其中分級(jí)脫泥主要脫去泥質(zhì)鐵，磁選脫去礦石中的含鐵礦物，重選脫去以重礦物形式存在的鐵，浮選去除含鐵的輕質(zhì)硅酸鹽等。光伏玻璃用石英砂除鐵是必須的，在實(shí)際的生產(chǎn)中要結(jié)合石英砂的化學(xué)組成情況，選擇成本很低、工藝很簡(jiǎn)的提純工藝流程。

5.石英砂的粒度控制方法

光伏玻璃用石英砂的粒度控制可以通過水選和分選分級(jí)來實(shí)現(xiàn)。其中水選主要是0.1mm以下的細(xì)礦粒物;滾動(dòng)篩和受阻沉降機(jī)來分選粗石英砂顆粒。根據(jù)粒度分選要求，控制給礦粒度上限，選擇合理的水洗分選工藝能夠達(dá)到提高石英砂精砂產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量控制的目的。

6.石英砂的難熔重礦物控制方

光伏玻璃用石英砂的難熔重礦物的控制方法主要通過重選來實(shí)現(xiàn)。重選時(shí)，比重較大的礦物運(yùn)動(dòng)速度低趨向槽內(nèi)，進(jìn)入尾礦區(qū);比重較小的礦物運(yùn)動(dòng)速度快，趨向槽外，進(jìn)入下道工序。值得注意的是，為了保證重選的準(zhǔn)確率，重選時(shí)需要要均勻給礦。

對(duì)光伏玻璃用石英砂的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制主要通過對(duì)石英砂的精選提純來實(shí)現(xiàn)。目前，中國玻璃行業(yè)向高附加值化、專用化發(fā)展，從而對(duì)石英砂的精選提純也提出了更高的要求。研究石英砂的精選提純，制備更高純的石英砂有利于中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也符合國家創(chuàng)建“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)的戰(zhàn)略。