伏，也称为太阳能光伏发电系统，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电系统。传统的化石能源面临资源枯竭和环境污染等问题，促使人们寻求可再生、环保的替代能源。从1839年法国科学家E.Becquerel（贝克勒尔）发现液体的光伏效应算起，世界太阳能的发展有了160多年的漫长历史。美国是世界上光伏产业发展最早的国家之一，20世纪贝尔实验室的科学家们发明的硅光伏电池，为光伏产业的发展奠定了基础。

　　太阳能发电基于光伏（光生伏特）效应，即光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。这个过程，首先是光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次是形成电压过程，有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。

　　在实际工作中，太阳能电池是发挥光伏效应的基本装置。当太阳光照射到太阳能电池的半导体材料上时，光子被吸收并激发半导体材料中的电子。这些被激发的电子会受到电场的作用，从而形成电流。

　　太阳能电池是光伏组件的基本构成单元，常见的光伏组件按照太阳电池材料来分类，主要分为晶体硅光伏组件和薄膜光伏组件。晶体硅光伏组件主要为单晶硅和多晶硅两类，薄膜光伏组件包括碲化镉、钙钛矿、铜铟镓硒等类型。

　　太阳能电池广泛应用于各种场景，如太阳能智能窗、太阳能凉亭、光伏玻璃建筑顶棚和光伏玻璃幕墙等。

　　两种类型的光伏组件构造相似，其中太阳能电池片是核心部分，将光能转换为电能，玻璃基板、封装材料（包括EVA胶片等）、背板、外框等起到支撑和保护的作用，此外还包括接线接头等构件。关于两者的区别，将在本系列的后期推文中详细介绍。

　　在光伏组件中，玻璃基板发挥着提供支撑、保护内部组件、保持透明度等的重要作用。

　　常见的光伏玻璃基板主要采用超白玻璃，包括超白浮法玻璃和超白压延玻璃两类。相较于普通玻璃，超白玻璃具有极低的含铁量，颜色更白，自爆率更低，硬度更高，因此满足了较高的透光率、平整度、化学稳定性、热稳定性等的光伏玻璃应具备的要求，具有以下特性：

　　高强度：光伏玻璃经过特殊处理，具有较高的机械强度和抗冲击性能，能够承受风压、积雪、冰雹、投掷石子等外力和热应力冲击，不易破裂和开裂。

　　高透光率：极高的透光率能够让更多的阳光通过玻璃照射到太阳能电池板上，从而提高光电转换效率。超白压花玻璃含铁量＜0.015%，可见光透射比＞91.5%（3mm标准厚度），超白浮法玻璃含铁量＜0.015%，可见光透射比＞91%（5mm标准厚度）。

　　此外，“雾度”也是关键的性能指标，表示内部或表面微小颗粒、气泡、杂志等引起的散射光与总透过光线的比例。一般来说，用于光伏的超白压延玻璃，雾度应控制在1%以下，以确保良好的透明度和视觉效果。

　　其他：光伏玻璃还具有防紫外线、耐候性强等性能，在保护太阳能电池板的同时保证自身运行稳定。

　　我国从第一块硅单晶算起已有60多年的历史，2023年全国可再生能源发电装机突破14亿千瓦，在全国发电总装机中的比重超过50%，在全球可再生能源发电总装机中的比重接近40%。当前，中国的光伏市场已形成完整的上、中、下游产业链，上游主要是多晶硅材料的生产，中游包括太阳能电池片的制造和光伏组件的封装，下游则是光伏应用系统的集成和安装，包括光伏电站的建设和运营等。

　　未来，在产业链进一步完善的同时，中国的光伏还将朝着技术创新等的方向发展。随着技术的更迭，太阳能电池的转换效率得以不断提升，一般商用太阳能电池的转换效率大约在10%~24%之间。目前，我国太阳能电池转换效率的最高记录由隆基绿能自主研发的硅异质结电池创造，高达26.81%。

　　下一期，我们将深入探寻光伏玻璃的生产与深加工工艺，如果还想了解更多玻璃知识，请留言评论或私信~