什么是光伏玻璃?
光伏玻璃，亦稱“光電玻璃”。一種將太陽能光伏組件壓入，能夠利用太陽輻射發(fā)電，并具有相關(guān)電流引出裝置以及電纜的特種玻璃。由玻璃、太陽能電池片、膠片、背面玻璃、特殊金屬導(dǎo)線等組成，是一種最新穎的建筑用高科技玻璃產(chǎn)品。
圖片來源：旗濱集團(tuán)
圖片來源：信義光能
光伏玻璃的主要成分
光伏玻璃的主要原料成分包括石英砂、純堿、石灰石、白云石、硝酸鈉、芒硝、焦銻酸鈉、氫氧化鋁等。石英砂主要是起著網(wǎng)絡(luò)形成體的作用，用量通常占據(jù)玻璃組分的大半，純堿主要作用是提供氧化鈉，主要是降低玻璃的熔制溫度;石灰石的主要作用是調(diào)整玻璃的黏度到合適的值，使得玻璃成型時(shí)間滿足成型要求，芒硝的作用主要是作為澄清劑，用來排除玻璃中的氣泡，提供玻璃的透過率。
光伏玻璃原料和分類(圖源：楊帆，等. 《綠色建材評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)光伏玻璃》標(biāo)準(zhǔn)解讀)
光伏玻璃的制備工藝，光伏玻璃通常采用壓延法制備，其中生產(chǎn)過程可分為原片生產(chǎn)和深加工兩個(gè)階段;原片生產(chǎn)主要包括配料、熔化、壓延、退火、裁切;在壓延過程中，1100℃左右的熔融玻璃，經(jīng)過壓延機(jī)輥?zhàn)右砸欢ǖ乃俣葔貉印⒗鋮s，達(dá)到一定厚度、一定板寬、一定花型、透過率為91.5%的玻璃板，而后經(jīng)過退火窯的退火，使玻璃板有相對(duì)穩(wěn)定的應(yīng)力曲線分布，達(dá)到具有一定的強(qiáng)度，不易破碎、有利于切割、加工的玻璃板。需要指出的是，光伏壓花玻璃同浮法玻璃的生產(chǎn)線存在差異，假如光伏玻璃供不應(yīng)求是無法從浮法玻璃生產(chǎn)線直接切換的。
深加工過程通常是將原片玻璃鍍膜和鋼化，鍍膜是為了提高光伏玻璃的透光率，鋼化則是為了增加玻璃的機(jī)械性能，鋼化后的玻璃抗彎強(qiáng)度是普通玻璃的3~5倍，抗沖擊強(qiáng)度是普通玻璃5~10倍，提高強(qiáng)度的同時(shí)亦提高了安全性。
光伏玻璃在組件中的作用
光伏玻璃是光伏組件的重要組成部分，其作用是：
①將光伏組件中的核心部件——晶硅片封裝保護(hù)起來；
②將太陽光最大限度地透射到電池硅片上，通過電池硅片將光能轉(zhuǎn)化為電能。
太陽能電池組件結(jié)構(gòu)示意圖
圖：光伏&光伏玻璃產(chǎn)業(yè)鏈
來源：Wind，信達(dá)證券研發(fā)中心
光伏玻璃分類及生產(chǎn)工藝
光伏玻璃的分類主要有超白光伏壓花玻璃(又稱超白光伏壓延玻璃)、超白加工浮法玻璃、TCO玻璃和背板玻璃等，主要特點(diǎn)如下圖：
光伏玻璃主要是用于封裝晶硅太陽能電池的超白壓延玻璃或制備薄膜電池用基板的超白浮法玻璃。
光伏玻璃分類(圖源：宗學(xué)濱.光伏玻璃用原料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和趨勢(shì))
超白壓延玻璃與減反玻璃
超白壓延玻璃
超白玻璃也稱低鐵玻璃、高透明玻璃，是一種超透明堿石灰低鐵浮法玻璃。
超白玻璃的可見光透過率高，達(dá)到了98％以上，含鐵量低于100ppm，與普通玻璃不同，呈現(xiàn)在眼前的不再是那種青綠色。
超白玻璃按照工藝不同，可以分為超白壓延玻璃和超白浮法玻璃。
超白壓延玻璃是指利用壓延工藝生產(chǎn)的超白玻璃。主要應(yīng)用于晶硅電池，其優(yōu)點(diǎn)是：擁有高太陽能透過率、低吸收率，高反射率，可以最大范圍、最大限度的吸收太陽能的輻射熱量，提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
同時(shí)，高強(qiáng)度、能耐太陽紫外光線的輻射，透光率不下降，可以更加有效地延長蓋板玻璃的使用壽命，在各種環(huán)境下的耐堿能力、抗發(fā)霉能力和抗老化性能均比普通平板超白玻璃增強(qiáng)，作為太陽能組件的蓋板玻璃，能夠有效保護(hù)太陽能電池不受外界的損壞，而經(jīng)久耐用。
壓延法是利用壓延機(jī)將熔窯中出來的玻璃液成型，再經(jīng)退火、切裁而得壓延原片玻璃，目前超白壓延玻璃為主流生產(chǎn)工藝。
超白壓延玻璃的正面用特殊的絨面處理以減少光線反射，反面用特殊花型處理以增強(qiáng)不同入射角的光線透過率，透光率可達(dá)91.5%以上。
超白壓延玻璃作為光伏電站的關(guān)鍵組件，其高透光率、機(jī)械強(qiáng)度和耐候性等優(yōu)良特性，使其在提高光伏系統(tǒng)效率、延長使用壽命和降低維護(hù)成本方面發(fā)揮了重要作用。同時(shí)，其生產(chǎn)工藝和材料選擇注重環(huán)保和可持續(xù)性，有助于光伏行業(yè)的綠色發(fā)展。隨著科技的發(fā)展，在超白壓延玻璃的基礎(chǔ)上，為了減少光的反射，升級(jí)版光伏減反玻璃應(yīng)運(yùn)而生！
光伏減反玻璃
光伏減反玻璃是鍍膜玻璃的一種，是在超白光伏玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜，以減少光的反射，改變玻璃的光學(xué)性能，滿足某種特定要求。
光伏減反玻璃是太陽能光伏電池組件的封裝材料，主要用作太陽能電池組件的前、后蓋板，通過減少對(duì)太陽光的反射、吸收和散射，增加透光率，提高太陽能光伏電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率。
光伏減反玻璃的薄膜層又稱為減反射涂層。這種在玻璃表面制備的減反射層，可采用真空沉積法、浸蝕法和高溫?zé)Y(jié)法等工藝。一般選用浸蝕法工藝為多。
浸蝕法工藝是指浸涂硅酸鈉與化學(xué)處理相結(jié)合制備減反射玻璃，經(jīng)濟(jì)又簡便，其工藝流程大致如下：
玻璃原片→洗滌干燥→浸人硅酸鈉溶液→提取玻璃→低溫烘干(或自然風(fēng)干)→二次化學(xué)處理→提取并烘干→檢測(cè)(透光率、反射率及膜厚)→包裝→出廠
浸蝕法工藝可使玻璃透光率比原先提高4%~5%；如3mm光透過率由原來80%提高到85%，折射率較高的超白玻璃(含鐵量較低)，光透過率可從原來86%提高到91%。這種涂層與玻璃能夠牢固地結(jié)合，經(jīng)測(cè)試表明其耐磨性非常好。
綜上所述，通過在光伏玻璃上制備減反膜可以提高可見光的透過率，能夠提高光伏電池組件的整體輸出功率，減反膜技術(shù)對(duì)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)提升效益和降低成本具有直接的貢獻(xiàn)。
我國光伏玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段
從進(jìn)口替代到引領(lǐng)全球，行業(yè)始終保持較高集中度。國內(nèi)光伏玻璃產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了三階段：
光伏玻璃產(chǎn)能及龍頭企業(yè)布局
根據(jù)企查貓披露的數(shù)據(jù)，自2015年以來我國光伏玻璃行業(yè)企業(yè)數(shù)量持續(xù)增長。截至2024年5月，目前我國光伏玻璃行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量超過7500家，其中2023年新增注冊(cè)企業(yè)數(shù)量為1603家，為近10年來數(shù)量最多的年份，同比增速達(dá)到53.99%。2024年1-5月光伏玻璃行業(yè)新增注冊(cè)企業(yè)數(shù)量為600家，仍保持高位，光伏玻璃行業(yè)熱度不減。
2021年以來，隨著我國光伏玻璃產(chǎn)能置換政策的放開，我國光伏玻璃行業(yè)產(chǎn)能開始快速擴(kuò)張。近兩年，我國光伏玻璃在產(chǎn)產(chǎn)線數(shù)量與在產(chǎn)窯爐數(shù)量持續(xù)不斷上漲，截至2024年5月24日，在產(chǎn)產(chǎn)線量為537條，而在產(chǎn)窯爐數(shù)量則為128座，較兩年前均有較大提升。
信義光能
信義光能是全球領(lǐng)先的光伏玻璃制造商。于2013年12月12日在香港聯(lián)交所主板上市。
公司專業(yè)從事光伏玻璃生產(chǎn)制造及光伏電站開發(fā)建設(shè)，主要產(chǎn)品包括超白太陽能壓花玻璃(原片及鋼化片)、減反射鍍膜玻璃及背板玻璃，為全球主要的光伏組件廠商提供光伏玻璃產(chǎn)品。目前，信義光能共擁有八大光伏玻璃生產(chǎn)基地，分別位于中國安徽省蕪湖市、廣西省北海市、江蘇省張家港市、天津市和馬來西亞馬六甲市等，于2024年6月30日，日熔化量達(dá)29,000噸。
福萊特
福萊特玻璃集團(tuán)創(chuàng)始于1998年6月，是目前全球最大的光伏玻璃生產(chǎn)商之一，集玻璃研發(fā)、制造、加工和銷售為一體。集團(tuán)主要產(chǎn)品涵蓋太陽能光伏玻璃、優(yōu)質(zhì)浮法玻璃、工程玻璃、家居玻璃四大領(lǐng)域，并涉及太陽能光伏電站的建設(shè)和石英巖礦開采，通過多年關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品迭代，如今已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
公司于2015年11月在香港聯(lián)交所上市，2019年2月在上海證券交易所主板上市，成為嘉興市第一家A+H兩地上市企業(yè)，目前公司光伏玻璃市占率約30%。福萊特以全球視野積極布局浙江嘉興、安徽滁州、江蘇南通、越南等生產(chǎn)基地，從未停止發(fā)展腳步。
旗濱集團(tuán)
株洲旗濱集團(tuán)股份有限公司(簡稱“旗濱集團(tuán)”)成立于2005年，2011年在上海證券交易所A股上市，是一家集硅砂原料、優(yōu)質(zhì)浮法玻璃及深加工、節(jié)能建筑玻璃、光伏玻璃、高性能電子玻璃、中性硼硅藥用玻璃研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的創(chuàng)新型國家高新技術(shù)企業(yè)。
集團(tuán)生產(chǎn)基地分布在湖南醴陵、湖南郴州、福建漳州、廣東河源、浙江紹興、浙江長興、浙江平湖、浙江寧波、云南昭通、天津、馬來西亞森美蘭州及沙巴州等地。擁有24條優(yōu)質(zhì)浮法生產(chǎn)線、9條光伏玻璃生產(chǎn)線、4條高性能電子玻璃生產(chǎn)線、2條中性硼硅藥用玻璃生產(chǎn)線、11條鍍膜節(jié)能玻璃生產(chǎn)線、33條中空玻璃生產(chǎn)線，在建2條光伏玻璃生產(chǎn)線。在湖南郴州、湖南醴陵、廣東河源、福建漳州、云南昭通、馬來西亞沙巴配套建設(shè)普通硅砂或超白硅砂礦。此外，公司深耕東南亞市場(chǎng)，建立全球營銷中心，獲得了海外資源供應(yīng)和項(xiàng)目配套的政策扶持，為推進(jìn)共建“一帶一路”戰(zhàn)略，加快光伏玻璃國際化發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
旗濱集團(tuán)當(dāng)前主要產(chǎn)品有優(yōu)質(zhì)浮法玻璃、超白浮法玻璃、著色玻璃等玻璃原片；各種離線LOW-E低輻射鍍膜玻璃、陽光控制鍍膜玻璃、減反射鍍膜玻璃、抗菌玻璃、在線鍍膜玻璃、鋼化玻璃(含彎鋼)、夾層玻璃、彩釉玻璃(含數(shù)碼打印)、中空玻璃及由上述玻璃構(gòu)成的各種復(fù)合節(jié)能玻璃；光伏光電高透基板玻璃；高、中鋁超薄電子玻璃，微晶玻璃，中性硼硅藥用玻璃素管等。
彩虹新能源
彩虹集團(tuán)新能源股份有限公司為中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司所屬彩虹集團(tuán)有限公司旗下控股子公司，于2004年在香港聯(lián)交所上市,專業(yè)從事新能源光伏玻璃的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
公司以全球領(lǐng)先的光伏玻璃窯爐關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，與知名高校、研究院所攜手，圍繞光伏玻璃薄型化、大型化、BIPV、特種功能性材料、智能裝備等前沿技術(shù)，建立產(chǎn)學(xué)研用一體化研發(fā)平臺(tái)，規(guī)范和完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，注重節(jié)能環(huán)保，引領(lǐng)綠色制造。
亞瑪頓
常州亞瑪頓股份有限公司(簡稱“亞瑪頓”)成立于2006年，2011年在深交所中小板上市，是國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)、全國制造業(yè)單項(xiàng)冠軍(產(chǎn)品)企業(yè)、國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)、全國工商聯(lián)新能源商會(huì)副會(huì)長單位、中國建筑與工業(yè)玻璃協(xié)會(huì)副會(huì)長單位、江蘇省新一輪創(chuàng)新型領(lǐng)軍企業(yè)、常州市光伏行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長單位。
亞瑪頓是技術(shù)主導(dǎo)型的制造企業(yè)，始終專注于光伏鍍膜玻璃、超薄物理鋼化玻璃和雙玻組件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。憑借在前瞻領(lǐng)域的巨大研發(fā)投入，亞瑪頓不斷推陳出新，通過采用先進(jìn)的大尺寸薄型熱鋼化技術(shù)，將鋼化玻璃減薄至2mm及以下，搭載高性能減反射鍍膜技術(shù)，配合獨(dú)特的光伏組件設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)新開發(fā)了超薄雙玻組件，助力光伏行業(yè)進(jìn)入更薄、更輕、更耐久的“輕量化”時(shí)代!
光伏玻璃未來發(fā)展趨勢(shì)
一、光伏發(fā)電需求增多，拉動(dòng)光伏玻璃需求上漲
在全球低碳經(jīng)濟(jì)與能源革命的大趨勢(shì)下，我國環(huán)保政策趨嚴(yán)，國家始終重視新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，陸續(xù)出臺(tái)大量的政策鼓勵(lì)，扶持新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國提出“碳中和、碳達(dá)峰”的目標(biāo)，未來光伏發(fā)電作為極佳的清潔能源，也將從當(dāng)前的輔助能源逐漸成為主力能源。光伏發(fā)電需求的增長，也必然將帶動(dòng)光伏玻璃需求的增長。
二、多重因素影響下，光伏玻璃將實(shí)現(xiàn)量價(jià)齊升
在我國“雙碳政策”的推動(dòng)下，新能源產(chǎn)業(yè)將持續(xù)向好發(fā)展。而光伏玻璃需求增長，將促使企業(yè)紛紛擴(kuò)建擴(kuò)產(chǎn)，光伏玻璃產(chǎn)量將繼續(xù)提升。但今年國際能源局勢(shì)加劇，光伏玻璃的上游石油、純堿等原材料價(jià)格上漲，光伏玻璃企業(yè)的生產(chǎn)成本上漲。光伏玻璃上游價(jià)格上漲，下游需求增多，在產(chǎn)業(yè)鏈的傳導(dǎo)作用下，將推動(dòng)光伏玻璃價(jià)格上漲。
三、光伏玻璃產(chǎn)能產(chǎn)量持續(xù)提升，全球市場(chǎng)滲透率增強(qiáng)
在政策和市場(chǎng)的多重因素影響下，我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，也帶動(dòng)了光伏玻璃產(chǎn)業(yè)的快速擴(kuò)張。光伏玻璃作為特種玻璃的一種，技術(shù)要求高，近年來，我國光伏玻璃企業(yè)也都在技術(shù)上刻苦鉆研，取得了較大的突破。目前我國光伏玻璃產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走在世界前列，成為光伏玻璃生產(chǎn)大國。我國光伏玻璃企業(yè)還在繼續(xù)擴(kuò)建擴(kuò)產(chǎn)，未來我國光伏玻璃的全球市場(chǎng)滲透率將進(jìn)一步增強(qiáng)。
內(nèi)容資料參考來源：能課堂、信義光能、福萊特、旗濱集團(tuán)、彩虹新能源、亞瑪頓、2024石英大會(huì)、福伏科技
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