本發(fā)明涉及兼顧高透光率及抗風(fēng)化性能等玻璃自身性能的高透光性玻璃板，進(jìn)一步，涉及使用了這樣的高透光性玻璃板的太陽能光熱裝置、以及包含太陽能光伏發(fā)電模塊等的太陽能發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
：隨著世界范圍內(nèi)能源供應(yīng)緊張狀況日益加劇，能源將成為制約各國經(jīng)濟(jì)的主要因素。太陽能作為清潔的可再生能源，越來越受到人們的重視，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。根據(jù)太陽能的特點(diǎn)和實際應(yīng)用的需要，利用太陽能發(fā)電的例如利用根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的光伏發(fā)電系統(tǒng)、以及將收集的太陽能高效地轉(zhuǎn)換為其它形式的有用能的太陽能光熱裝置等，是解決當(dāng)前能源、資源、環(huán)境等問題的有效途徑和方法。例如，在太陽能資源豐富的地區(qū)，太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)具有高達(dá)24重量％的發(fā)電效率，它還可與常規(guī)的燃燒技術(shù)組合使用，構(gòu)成一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。另一方面，光是一種電磁波，具有波動性和微粒性。當(dāng)光束照射于物質(zhì)、例如玻璃時，光與玻璃發(fā)生相互作用，一部分會發(fā)生反射、另一部分會被玻璃吸收、其余的部分會穿過玻璃而到達(dá)玻璃另一面，于是形成了光的反射、散射、吸收、透射。由于玻璃會因其構(gòu)成、厚度、表面清潔程度等的不同而獲得對太陽光中的可見光、紅外線和紫外線這三種射線的透射量、反射量及吸收量的不同，因此可以基于玻璃的上述各性質(zhì)而對這三種射線的透射率、反射率和吸收率的相互關(guān)系加以調(diào)整，進(jìn)而調(diào)節(jié)所獲得的光學(xué)性能、熱學(xué)性能等。然而，就普通光伏光熱玻璃板而言，現(xiàn)狀是由于對可見光的透過率不足(一般為86～90％左右)，加之自身的反射率和表面抗風(fēng)化性能等環(huán)境耐性較低，導(dǎo)致至今仍無法獲得令人滿意的光熱光電轉(zhuǎn)換效率。迄今為止，已有為了實現(xiàn)對太陽能的有效利用而提高太陽光相對于玻璃板的透射率的技術(shù)，但這些技術(shù)往往無法在保證高透光率的同時兼顧玻璃自身的機(jī)械性能、抗風(fēng)化能力等環(huán)境對抗性能等(例如，參見專利文獻(xiàn)1)，而這必將導(dǎo)致包含這樣的玻璃板的裝置，例如太陽能發(fā)電裝置、太陽能光熱裝置、以及顯示裝置等無法在大溫差、多風(fēng)沙、多雨雪等惡劣氣候環(huán)境中穩(wěn)定地運(yùn)行?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：中國專利申請公開號cn104556687a技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明要解決的問題鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于解決例如普通光伏光熱玻璃板等用于太陽能發(fā)電裝置、太陽能光熱裝置的玻璃板所存在的無法兼顧透光率及機(jī)械性能、抗風(fēng)化性能等玻璃自身性能的難題。具體而言，本發(fā)明鑒于上述背景而完成，目的在于通過優(yōu)化玻璃的原料配比等而提供能夠有效利用光能、即具有高透光率、反射率等，同時可使機(jī)械性能及環(huán)境對抗性能等玻璃自身的性能大幅提升，從而保證利用了這樣的玻璃的太陽能發(fā)電裝置、太陽能光熱裝置即使在大溫差、多風(fēng)沙、多雨雪等惡劣氣候環(huán)境中仍可穩(wěn)定地運(yùn)行，進(jìn)而使這些裝置的使用壽命顯著提高的高透光性玻璃板。進(jìn)一步，本發(fā)明的目的還在于提供使用了這樣的高透光性玻璃板的太陽能光熱裝置、以及包含太陽能光伏發(fā)電模塊等的太陽能發(fā)電裝置。解決問題的方法本發(fā)明人等為了達(dá)成上述目的而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過優(yōu)化玻璃的原料配比、即選擇特定的組分并控制這些組分各自的含量及各組分間相對的含量關(guān)系，可以解決如上所述的技術(shù)問題，得到兼顧透光率及機(jī)械性能、抗風(fēng)化性能等玻璃自身性能的高透光性玻璃板，進(jìn)而得到包含這樣的玻璃板的性能優(yōu)異的太陽能光熱裝置、太陽能發(fā)電裝置。具體而言，本發(fā)明提供一種高透光性玻璃板，其含有6～9重量％的mgo及9～14重量％的na2o，且mgo與na2o的質(zhì)量比以mgo/na2o計為0.4～0.7，并且，該玻璃板中fe的含量以fe2o3計為130ppm以下。其中，mgo與na2o的質(zhì)量比以mgo/na2o計優(yōu)選為0.45～0.6、更優(yōu)選為0.5～0.55。另外，該玻璃板中fe的含量以fe2o3計優(yōu)選為120ppm以下、更優(yōu)選為115ppm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為110ppm以下。在本發(fā)明的如上所述的高透光性玻璃板中，優(yōu)選進(jìn)一步含有sio2：54～62重量％、優(yōu)選為58～61.8重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為60～61.2重量％；al2o3：9～15重量％、優(yōu)選為9.5～13.8重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為10～13.3重量％、更進(jìn)一步優(yōu)選為12～12.9重量％；k2o：5～8重量％、優(yōu)選為5.6～7.2重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為5.9～6.6重量％；zro2：0.2～2.1重量％、優(yōu)選為0.8～1.5重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.9～1.4％；以及l(fā)i2o：0～1重量％、優(yōu)選為0.1～0.7重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.2～0.5重量％。本發(fā)明的如上所述的高透光性玻璃板的厚度優(yōu)選為0.5mm～2mm、優(yōu)選為0.6mm～1.5mm、更優(yōu)選為0.8mm～1.2mm、最優(yōu)選為1mm。本發(fā)明的如上所述的高透光性玻璃板優(yōu)選在厚度為1mm時的可見光透射比為91.5重量％以上，更優(yōu)選在厚度為1mm時的可見光透射比為91.6％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為在厚度為1mm時的可見光透射比為91.7％以上。進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種太陽能光熱裝置，其包含如上所述的本發(fā)明的高透光性玻璃板。進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種太陽能發(fā)電裝置，其包含如上所述的本發(fā)明的高透光性玻璃板。其中，所述太陽能發(fā)電裝置優(yōu)選為太陽能光伏發(fā)電模塊。進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種顯示器件保護(hù)用玻璃，其為如上所述的本發(fā)明的高透光性玻璃板。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過優(yōu)化原料配比、即選擇特定的組分并控制這些組分各自的含量及各組分間相對的含量關(guān)系等，可提供一種高透光性玻璃板，其能夠有效利用光能、即具有高透光率、反射率等，同時，其機(jī)械性能、抗風(fēng)化能力等玻璃自身的環(huán)境對抗性能也大幅提升。此外，本發(fā)明還能夠提供使用了這樣的高透光性玻璃板的太陽能光熱裝置、以及包含太陽能光伏發(fā)電模塊等的太陽能發(fā)電裝置，根據(jù)本發(fā)明，可保證利用了如上所述的高透光性玻璃板的太陽能發(fā)電裝置、太陽能光熱裝置即使在大溫差、多風(fēng)沙、多雨雪等惡劣氣候環(huán)境中仍可穩(wěn)定地運(yùn)行，進(jìn)而使這些裝置的使用壽命顯著提高。具體實施方式本發(fā)明涉及的高透光性玻璃板含有6～9重量％的mgo及9～14重量％的na2o，且mgo與na2o的質(zhì)量比以mgo/na2o計為0.4～0.7，并且，該玻璃板中fe的含量以fe2o3計為130ppm以下。需要說明的是，物質(zhì)對光的吸收和散射，使得物質(zhì)呈現(xiàn)出顏色。而要減少玻璃對光的吸收和散射，就必須降低玻璃的著色能力。根據(jù)玻璃著色機(jī)理的特點(diǎn)，玻璃著色可分為金屬膠體著色和離子著色。其中，離子著色對玻璃顏色有較大影響。離子著色是由于一些過渡金屬，例如鐵、鉻、錳、銅、鈦等存在多個價態(tài)，在玻璃中以離子狀態(tài)存在，當(dāng)玻璃受到光的照射時，價電子從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，導(dǎo)致玻璃的著色。因此，要提高光熱光伏玻璃的透光率，就必須降低玻璃中過渡金屬離子的含量。光熱光伏玻璃所用原材料主要有石英砂、白云石、純堿、氧化鋁等，對于這些原料中的鐵含量必須嚴(yán)格控制。因此，在本發(fā)明的高透光性玻璃板中，fe的含量以其氧化物fe2o3計，為130ppm以下，優(yōu)選為120ppm以下，更優(yōu)選為115ppm以下，還優(yōu)選為110ppm以下。通過對玻璃板中的鐵(fe)含量進(jìn)行管理，使得fe的含量在該范圍內(nèi)，可獲得期望透光率的光熱光伏玻璃。另一方面，玻璃在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生析晶，而析晶會對玻璃的光學(xué)均勻性造成較大影響，引起玻璃對光的散射，進(jìn)而對玻璃的透光率、反射率等造成影響。為此，本發(fā)明在玻璃成分中引入mgo、na2o。在本發(fā)明的高透光性玻璃板中，含有6～9重量％的mgo及9～14重量％的na2o，并且mgo/na2o的質(zhì)量比為0.4～0.7、優(yōu)選為0.45～0.6、更優(yōu)選為0.5～0.55。通過使本發(fā)明的玻璃板中以上述的含量比率含有mgo、na2o，并使mgo/na2o的質(zhì)量比在上述范圍，不僅能夠降低玻璃的析晶傾向，而且能夠增加玻璃的延展性和機(jī)械強(qiáng)度。進(jìn)一步，在本發(fā)明的如上所述的高透光性玻璃板中優(yōu)選進(jìn)一步含有：sio2：54～62重量％；al2o3：9～15重量％；k2o：5～8重量％；zro2：0.2～2.1重量％；以及l(fā)i2o：0～1重量％。這些組分中，sio2是構(gòu)成玻璃骨架的主要成分，能夠提高玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性。其在本發(fā)明的玻璃板中的含量更優(yōu)選為58～61.8重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為60～61.2重量％。另外，玻璃中al2o3的引入，會使玻璃的機(jī)械強(qiáng)度會增大，這是因為al2o3在玻璃中起到修補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)的作用，使得玻璃中結(jié)構(gòu)趨于緊密，增強(qiáng)玻璃的抗折強(qiáng)度和硬度，其在本發(fā)明的玻璃板中的含量更優(yōu)選為9.5～13.8重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為10～13.3重量％、更進(jìn)一步優(yōu)選為12～12.9重量％。此外，zro2加入后，增強(qiáng)效果好，而且可以防止失透，其在本發(fā)明的玻璃板中的含量更優(yōu)選為0.8～1.5重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.9～1.4％。進(jìn)一步，通過將al2o3、sro、zro2以上述的含量范圍組合使用，能協(xié)同地提高增強(qiáng)效果。本發(fā)明的高透光性玻璃板的厚度為0.5mm～2mm、優(yōu)選為0.6mm～1.5mm、更優(yōu)選為0.8mm～1.2mm、最優(yōu)選為1mm。厚度為上述范圍內(nèi)時，可獲得期待的透光性，并且能夠兼顧玻璃自身的環(huán)境對抗性能。另外，該玻璃板在厚度為1mm時的可見光透射比為91.5重量％以上、更優(yōu)選為91.6重量％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為91.7重量％以上。就本發(fā)明的高透光性玻璃板的用途而言，由于本發(fā)明通過對玻璃的原料配比進(jìn)行優(yōu)化、特別是對玻璃中鐵含量、mgo/na2o的質(zhì)量比等進(jìn)行了嚴(yán)格控制，使玻璃板材料獲得了較高的透過率、反射率等，并兼顧了機(jī)械性能、抗風(fēng)化能力等玻璃自身的環(huán)境對抗性能，從而可保證利用了這樣的玻璃板的模塊/裝置/系統(tǒng)等即使在大溫差、多風(fēng)沙、多雨雪等惡劣氣候環(huán)境中仍可穩(wěn)定地運(yùn)行，進(jìn)而使這些裝置的使用壽命顯著提高，因此，本發(fā)明的高透光性玻璃板可應(yīng)用于各種要求透光性、同時要求環(huán)境耐性的裝置及系統(tǒng)，舉例而言，本發(fā)明的高透光性玻璃板可用于例如太陽能光熱裝置(太陽能聚光裝置)、太陽能發(fā)電裝置(例如太陽能電池、太陽能光伏模塊等)、或用作顯示器件保護(hù)用玻璃等。實施例以下，結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明并不限定于此。需要說明的是，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換、而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍的技術(shù)方案，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。需要說明的是，在本發(fā)明的說明、特別是以下的實施例及比較例中，“％”只要沒有特別說明則為質(zhì)量/重量基準(zhǔn)。以下，按照表1中的實施例1～8及對比例1～6的組分比例分別進(jìn)行配比，得到了不同組分含量的各實施例及比較例的高透光性玻璃板。需要說明的是，為了充分說明符合本發(fā)明的構(gòu)成要件的情況(實施例1～8)與不滿足本發(fā)明的一個或若干個組分構(gòu)成或其含量的情況相比所能夠達(dá)到的優(yōu)異技術(shù)效果，以下給出了6組對比例，詳見表1中的對比例1～6。其中，實施例1～8無論是對原料中的fe含量還是對其它可以含有的組分的含量均嚴(yán)格進(jìn)行了管理；對比例1～3也對原料中的fe含量進(jìn)行了嚴(yán)格管理，但其它構(gòu)成均不在本發(fā)明的范圍內(nèi)，特別是其中的對比例2，除了al2o3以外，其余的組分及其含量均在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)。另外，實施例8和對比例6除了在有無對原料中的fe含量進(jìn)行嚴(yán)格管理的方面存在差異以外，其它組分及其含量均相同。作為本發(fā)明的各實施例及比較例中的玻璃板的具體制備過程，將滿足表1所示配比的各原料混合并裝入密封袋，在密封袋內(nèi)進(jìn)行混勻，然后倒入鉑坩堝中熔化，將熔融玻璃液澆注在金屬模具中，將玻璃連同金屬模具一起放入退火爐內(nèi)進(jìn)行精密退火冷卻，最終制成了厚度為1.0mm玻璃。需要說明的是，表1中除了fe含量以外的各組分的含量為重量％。[表1]編號sio2al2o3na2ok2omgozro2li2omgo/na2ofe2o3(ppm)實施例161.313.312.656.90.900.55120實施例2541513.86.891.400.65125實施例36213.296.66.2210.69124實施例461.89147.261.50.50.43110實施例560.89.513.286.42.100.48122實施例661.212.912.95.96.400.70.50123實施例760.812.913.15.66.80.800.52115實施例860.413.812.95.66.50.800.50118對比例155.38.514.27.88.93.22.10.63120對比例261.5812.57.88.51.50.20.68120對比例364710.69.29.2000.87130對比例4658.211.98.96000.50210對比例561.2107.5810.22.111.36280對比例660.413.812.95.66.50.800.50240其后，對制得的各實施例及比較例的玻璃板進(jìn)行切割、研磨后制成200mm×100mm×1.0mm的小樣。每個實施例、對比例各制得40片。然后，為了評價各實施例及比較例的玻璃板的性能，針對各個玻璃進(jìn)行如下詳細(xì)闡述的fe含量、透光率、表面硬度(鉛筆硬度)的測試、以及單點(diǎn)多次落球試驗、三點(diǎn)彎曲試驗，并針對各實施例或?qū)Ρ壤±枚嗥瑴y定的結(jié)果的平均值，測試結(jié)果如表2所示。其中，fe含量采用了原子吸收測試方法。具體為將玻璃研磨成超細(xì)粉，稱取一定質(zhì)量的玻璃粉試樣于白金皿中，加高氯酸和氫氟酸將試樣溶解至濕鹽狀，再加酸溶清，定容至100ml容量瓶中，用作被測試液。配制含基體的氧化鐵標(biāo)液，基體的成分與待測玻璃成分相似，已揮發(fā)的二氧化硅成分除外；利用原子吸收標(biāo)準(zhǔn)曲線法測試試樣，由測試得出的fe濃度即可得出玻璃中的以fe2o3計的fe含量。另外，透光率測試采用了紫外可見分光光度計(型號：722型，制造商：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)。表面硬度(鉛筆硬度)測試采用了鉛筆硬度計(型號：b-3084，制造商：佳新儀器設(shè)備有限公司)。單點(diǎn)多次落球試驗采用了落球沖擊試驗機(jī)(型號：mk-9968，制造商：東莞市邁科儀器設(shè)備有限公司)，使用175g鋼球，基高15cm，中心點(diǎn)跌落3次，每次上升5cm，直至玻璃破裂為止。其中，該測試樣品為15片。三點(diǎn)彎曲試驗采用了萬能試驗機(jī)(型號：qj-211s，制造商：上海傾技儀器儀表科技有限公司)，并設(shè)定跨距：80mm、桿徑：6mm、下壓速度：10mm/min。其中，該測試樣品為15片。各測試/試驗的結(jié)果歸納示于下述表2。[表2]根據(jù)表2的結(jié)果可知，滿足本發(fā)明規(guī)定的組分及含量的本發(fā)明實施例1～8的各玻璃板，其在透光率、表面硬度(鉛筆硬度)的測試、以及單點(diǎn)多次落球試驗、三點(diǎn)彎曲試驗各個方面得到的評價結(jié)果普遍優(yōu)于對比例。特別是，將除了在有無對原料中的fe含量進(jìn)行嚴(yán)格管理的方面以外其它組分及其含量均相同的對比例6和實施例8的評價結(jié)果加以比較可知，實施例8在可見光透過率、彎曲強(qiáng)度及耐沖擊性等方面均獲得了期望的結(jié)果，與此相對，對比例6由于未對原料鐵含量進(jìn)行嚴(yán)格管理，其可見光透過率明顯降低，彎曲強(qiáng)度及耐沖擊性等自身機(jī)械性能也大幅下降。另外，由表2的結(jié)果還可以明確的是，除了al2o3以外其余的組分及其含量均在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)的對比例2，由于al2o3含量過低，造成機(jī)械強(qiáng)度不足，致使鉛筆硬度、彎曲強(qiáng)度及耐沖擊性的測試結(jié)果均不理想。以上，結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)效果進(jìn)行了詳細(xì)說明，但上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，但凡是采用本發(fā)明的設(shè)計原理，以及在此基礎(chǔ)上對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換、而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍的技術(shù)方案，均涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12