CN104671672A - 一种减反射镀膜液及其制备方法、光伏玻璃及其制备方法、太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种减反射镀膜液,所述减反射镀膜液包括分散型硅溶胶、空心硅溶胶、线形溶胶、添加剂和溶剂;以减反射镀膜液的总固含量为基准,分散型硅溶胶的含量为30-60wt%,空心硅溶胶的含量为30-60wt%,线形溶胶的含量为10-40wt%;以减反射镀膜液的总质量为基准,添加剂的含量为0.2-2wt%;所述分散型硅溶胶的平均粒径小于所述空心硅溶胶的平均粒径。本发明还提供了该减反射镀膜液的制备方法及用该减反射镀膜液得到的光伏玻璃及该光伏玻璃的制备方法和含有该光伏玻璃的太阳能电池组件。用本发明的减反射镀膜液制备得到的减反射膜具有高的增透率、耐磨性能好、铅笔硬度高、耐盐雾性能好。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池领域,尤其涉及一种减反射镀膜液及其制备方法、光伏玻璃及其制备方法、太阳能电池组件。
背景技术
目前,随着全球经济的快速发展,世界能源消耗剧增,传统资源消耗迅速而且日益稀缺并且开采难度不断增加,使全世界的能源供应紧张。我国正处于经济快速发展阶段,对能源的需求量大,目前石油对外依存已超过50%,能源供应严重紧张。太阳能是一种清洁、可再生能源,每年辐射到地球表面的太阳能高达1.7*105亿千瓦,是地球总能耗的3.5万倍,对人类来说是取之不尽,用之不歇的。
太阳能电池是一种将太阳光转成电能的装置,是一种可再生的环保能源。但是目前的太阳能电池对太阳光的利用率低,即实际光电转化率低。如何缩小实际光电转换效率和理论光电转换效率的差距,进一步提高太阳能电池的光电转换效率依然是急待解决的问题。
目前,采用表面减反射膜技术是提高太阳能电池的光电转换效率的主要手段之一。二氧化硅增透膜是目前最常用的减反射膜,二氧化硅增透膜通常采用以下两种方法制备,1、在基板上制备微孔薄膜(孔隙型),引入致孔剂形成多孔结构,通过孔隙率调节折射率;2、另一种是由球形的纳米二氧化硅颗粒形成的薄膜(颗粒型),通过球形颗粒大小来调节折射率。孔隙型二氧化硅减反射薄膜难以获得低的折射率,单面镀膜的平均增透一般只有2.5%左右,且通常由于毛细凝结效应使薄膜的透光率进一步降低,增透膜折射率的一致性和稳定性差;颗粒型薄膜的耐盐雾、耐摩擦等性能不佳。
另一方面,无论是颗粒型减反射膜还是孔隙型减反射薄膜,都需要首先制备相应的镀膜液,目前的镀膜液性能也存在成膜性能不佳、贮存稳定性差等问题。
同时,现有的减反射膜的耐盐雾及耐候性能与减反射性能之间相互制约的问题,其原因是,为了使减反射膜的折射率降低到1.23,薄膜必须具有一定的孔隙率,但孔隙使得薄膜结构疏松,结合力降低,从而容易被外界污染,不耐刮擦和容易脱落等。
公开号为CN102531406A公开了一种减反射镀膜溶液,包括如下体积百分含量的组分:二氧化硅溶胶80.0-95.0%;二氧化钛溶胶0.1-8.0%;二氧化锆溶胶0.1-5.0%;二氧化铈和/或氧化镁和/或三氧化二铝0-3.0%;稳定剂0.1-3.6%;表面修饰剂0.1-3.8%;挥发控制剂0-8.0%;加工助剂0.2-4.5%。该专利虽然能够得到高透过率的减反射膜,但是其耐盐雾、耐摩擦性能差。
发明内容
本发明为解决现有的减反射膜耐盐雾及耐摩擦性能差的技术问题,提供一种耐盐雾及耐摩擦性能好的减反射镀膜液及其制备方法、光伏玻璃及其制备方法、太阳能电池组件。
本发明提供了一种减反射镀膜液,所述减反射镀膜液包括分散型硅溶胶、空心硅溶胶、线形溶胶、添加剂和溶剂;以减反射镀膜液的总固含量为基准,所述分散型硅溶胶的含量为 30-60wt%,所述空心硅溶胶的含量为30-60wt%,所述线形溶胶的含量为10-40wt%;以所述减反射镀膜液的总质量为基准,所述添加剂的含量为 0.2-2wt%;所述分散型硅溶胶的平均粒径小于所述空心硅溶胶的平均粒径。
本发明还提供了一种所述的减反射镀膜液的制备方法,该方法包括如下步骤:将分散型硅溶胶、空心硅溶胶、线形溶胶、添加剂和溶剂混合均匀即得到减反射镀膜液。
本发明还提供了一种光伏玻璃,所述光伏玻璃包括玻璃基片及位于所述玻璃基片表面的减反射膜,所述减反射膜由减反射镀膜液涂覆而成;所述减反射镀膜液为本发明所述的减反射镀膜液。
本发明还提供了一种光伏玻璃的制备方法,在玻璃基片上涂覆减反射镀膜液,然后烘干、固化处理得到具有减反射膜的光伏玻璃,所述减反射镀膜液为本发明所述的减反射镀膜液。
本发明还提供了一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括从上至下依次层叠的透光玻璃、电池片和背板;所述透光玻璃由本发明所述的光伏玻璃。
本发明的减反射镀膜液中含有分散型硅溶胶、空心硅溶胶且分散型硅溶胶的平均粒径小于所述空心硅溶胶的平均粒径,分散型硅溶胶可以让减反射膜的表面变得致密,而空心硅溶胶可以降低减反射膜的反射率,分散型硅溶胶的平均粒径小于所述空心硅溶胶的平均粒径可以使孔隙密封于薄膜致密表面之下,从而达到兼具低折射率和高表面致密度及高表面硬度的要求,使薄膜具有长期的稳定性。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种减反射镀膜液,所述减反射镀膜液包括分散型硅溶胶、空心硅溶胶、线形溶胶、添加剂和溶剂;以减反射镀膜液的总固含量为基准,所述分散型硅溶胶的含量为 30-60wt%,所述空心硅溶胶的含量为30-60wt%,所述线形溶胶的含量为10-40wt%;以所述减反射镀膜液的总质量为基准,所述添加剂的含量为 0.2-2wt%;所述分散型硅溶胶的平均粒径小于所述空心硅溶胶的平均粒径。
本发明结合孔隙型和颗粒型减反射薄膜的优点,去除孔隙型镀膜液中的致孔剂,同时将颗粒型镀膜液中的实心颗粒代替为空心颗粒,从而使最终的减反射薄膜的孔隙部分密闭于二氧化硅纳米颗粒的内部。所述分散型硅溶胶的颗粒尺寸比所述空心硅溶胶的颗粒尺寸更小,利于填充所述空心二氧化硅颗粒之间的空隙,使薄膜表面结构更加密实,同时可以调节薄膜的折射率;所述线形硅溶胶的作用在于使分散型二氧化硅和空心二氧化硅的化学结合更牢固,同时也可以调节薄膜的折射率。因此,用本发明的减反射镀膜液形成的减反射膜在具有高减反射性能的前提下,还具有优异的耐候性能、耐盐雾性能和耐摩擦性能,并且工艺过程简单,容易实现批量化生产。
本发明中,所述分散型硅溶胶和空心硅溶胶可以商购也可以自己制备。如分散型硅溶胶可以通过Stober法或硅粉溶解法或其它方法制备,具体的制备方法为:将100质量份的所述线形SiO2溶胶逐滴加入到50质量份的碱液中,所述碱液为0.5%的氨水溶液,于50℃下陈化4h,得到二氧化硅粒径为10nm的溶胶。空心纳米SiO2溶胶:选自日挥触媒化成珠式会社制的粒径为40-50nm、质量分数为20%的甲基乙基酮二氧化硅溶胶。
根据本发明所提供的减反射镀膜液,为了使获得减反射镀膜表面致密度与折射率的更加匹配,优选地,所述分散型硅溶胶与所述空心硅溶胶的重量比为0.5-1:1。
根据本发明所提供的减反射镀膜液,优选地,所述分散型硅溶胶的平均粒径为2-20nm;所述空心硅溶胶的平均粒径为20-100nm。所述分散型硅溶胶的粒径比所述空心硅溶胶的粒径小,它们的堆积可以最大限度的使颗粒间的间隙变小;另一方面,空心硅溶胶的粒径较大时,可以使空心颗粒的内部空间和球壳的厚度可调范围增大,以保证空心颗粒具有足够的强度。
根据本发明所提供的减反射镀膜液,优选地,所述添加剂为成膜助剂、表面活性剂、增稠剂和润湿剂中的至少一种。所述成膜助剂没有特别限定,如聚乙二醇、丙三醇等;所述表面活性剂没有特别限定,如可以为有机硅表面活性剂、非离子表面活性剂等;所述增稠剂没有特别限定,如可以为羟乙基纤维素。所述润湿剂没有特别的限制,如可以为BYK346或DC-29。
根据本发明所提供的减反射镀膜液,为了使减反射镀膜形成微米级的厚度,同时利于涂布,而干膜具有纳米级的厚度,优选地,所述减反射镀膜液的固含量为2-5wt%。
根据本发明所提供的减反射镀膜液,优选地,所述线形溶胶为线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶和线形锆溶胶中的至少一种。所述线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶和线形锆溶胶可以商购也可以自己制备,由于线形溶胶的储存极不稳定性,所述线形溶胶为自己制备。其中所述钛溶胶、锆溶胶和铝溶胶可分别通过钛的酯类化合物、锆的氯氧化合物和铝的酯类化合物通过酸或碱的催化作用与水进行反应得到。例如,线形硅溶胶的制备方法为:将10.8质量份的正硅酸乙酯、50质量份的水和0.5质量份的硝酸混合搅拌2h。线形钛溶胶的制备方法为:10重量份的钛酸四丁酯、100质量份的水和2质量份的硝酸混合搅拌,于50℃下陈化24h。线形锆溶胶的制备方法为:称取200质量份的去离子水,在搅拌条件下加入100质量份的氯氧化锆,用氨水调节pH为2.5,室温搅拌后陈化待用。线形铝溶胶的制备方法为:200质量份的水、20质量份的异丙醇铝和1质量份的硝酸,于85℃下反应2h。
根据本发明所提供的减反射镀膜液,为了使分散型二氧化硅粒子和空心二氧化硅粒子之间的连接更加密实,同时使粒子“陷入”薄膜的内部,优选地,所述减反射镀膜液中还包括表面处理剂。所述表面处理剂为硅烷偶联剂、正硅酸乙酯和正硅酸甲酯中的一种或几种,表面处理剂水解后的水解产物附着在所述分散型二氧化硅粒子和空心二氧化硅粒子表面,在涂膜后的湿膜干燥过程中,这些水解产物进一步发生交联反应,使颗粒之间的结合更加牢固。本发明的减反射镀膜液中溶剂可以是水或者有机溶剂。一般来说,溶剂都会包含有机溶剂和水,只是比例不同,可根据涂布工艺需要进行适当调节。当有机溶剂含量较多时,可以加入KH550、KH570等硅烷偶联剂对分散型二氧化硅粒子和空心二氧化硅纳米粒子表面进行修饰。具体方法是,在含有分散型二氧化硅纳米粒子和空心二氧化硅纳米粒子的溶胶中,滴加适量的硅烷偶联剂,添加量以SiO2为计算基准,分散型二氧化硅及空心二氧化硅的总质量与硅烷偶联剂的质量比为1:0.1-0.5。当水含量较多时,可以表面羟基化处理,具体方法是,在酸性或碱性条件下逐滴加入正硅酸乙酯或正硅酸甲酯到含有分散型二氧化硅纳米粒子和空心二氧化硅纳米粒子的水溶胶中,加入量以SiO2为计算基准,分散型二氧化硅及空心二氧化硅的总质量与正硅酸乙酯或正硅酸甲酯的质量比为1:0.1-0.5。当然上述两种处理方法中,可以分别单独处理分散型二氧化硅和空心二氧化硅,但是为了操作方便并节约时间,主要采用现将分散型二氧化硅与空心二氧化硅混合后再一起进行表面处理剂改性。
本发明还提供了一种减反射镀膜液的制备方法,该方法包括如下步骤:将分散型硅溶胶、空心硅溶胶、线形溶胶、添加剂和溶剂混合均匀即得到减反射镀膜液。
根据本发明所提供的减反射镀膜液的制备方法,优选地,在混合之前对分散型硅溶胶和空心硅溶胶进行表面处理。所述表面处理为采用表面处理剂进行处理,具体的处理方法在前文已经进行了详细的描述,此处不再赘述。
本发明还提供了一种光伏玻璃,所述光伏玻璃包括玻璃基片及位于所述玻璃基片表面的减反射膜,所述减反射膜由减反射镀膜液涂覆而成;所述减反射镀膜液为本发明所述的减反射镀膜液。
根据本发明所提供的光伏玻璃,优选地,所述玻璃基片具有绒面,所述减反射膜形成于绒面上。
根据本发明所提供的光伏玻璃,为了进一步提高减反射膜的高硬度、耐摩擦、自清洁、防结露,优选地,在所述减反射膜表面镀覆一层功能性膜层,所述功能性膜层为二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆和三氧化二铝中的至少一种形成的膜层。进一步优选地,所述功能性膜层的厚度为5-20nm。
本发明还提供了一种光伏玻璃的制备方法,在玻璃基片上涂覆减反射镀膜液,然后烘干、固化处理得到具有减反射膜的光伏玻璃,所述减反射镀膜液为本发明所述的减反射镀膜液。
根据本发明所提供的制备方法,所述涂覆的方法没有特别的限制,可以为本领域常用的各种涂覆方法,如提拉、辊涂、浸涂、淋涂和喷涂中的一种。
根据本发明所提供的制备方法,为了优选地,在所述固化处理之后还包括钢化处理步骤。
根据本发明所提供的制备方法,优选地,所述烘干的温度为20-300℃;所述钢化处理的温度为500-700℃,时间为2-10min;所述固化处理的温度为300-500℃,时间为30-120min。
根据本发明所提供的制备方法,为了进一步提高减反射膜的高硬度、耐摩擦、自清洁、防结露,优选地,在减反射膜的表面镀覆功能性膜层。所述功能性膜层为二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆和三氧化二铝中的至少一种形成的膜层。进一步优选地,所述功能性膜层的厚度为5-20nm。所述功能性膜层的制备方法为:将钛溶胶、锆溶胶和铝溶胶中的至少一种为镀膜液,通过提拉或辊涂等涂布方法进行涂布得到。进一步地,所述镀膜液中钛溶胶、锆溶胶和铝溶胶的摩尔比为1:1:1。
本发明还提供了一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括从上至下依次层叠的透光玻璃、电池片和背板;所述透光玻璃为本发明所述的光伏玻璃。
下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例所用原料:
线形硅溶胶:将10.8质量份的正硅酸乙酯、50质量份的水和0.5质量份的硝酸混合搅拌2h。
分散型硅溶胶:将100质量份的所述线形SiO2溶胶逐滴加入到50质量份的碱液中,所述碱液为0.5%的氨水溶液,于50℃下陈化4h,得到二氧化硅粒径为10nm的溶胶。
空心纳米SiO2溶胶:选自日挥触媒化成珠式会社制的粒径为40-50nm、质量分数为20%的甲基乙基酮二氧化硅溶胶。
线形钛溶胶:10重量份的钛酸四丁酯、100质量份的水和2质量份的硝酸混合搅拌,于50℃下陈化24h。
线形锆溶胶:称取200质量份的去离子水,在搅拌条件下加入100质量份的氯氧化锆,用氨水调节pH为2.5,室温搅拌后陈化待用。
线形铝溶胶:200质量份的水、20质量份的异丙醇铝和1质量份的硝酸,于85℃下反应2h。
实施例1
1、制备减反射镀膜液
将粒径为10nm的分散型硅溶胶、粒径为50nm的空心硅溶胶、线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶、线形锆溶胶、乙二醇、表面活性剂曲拉通-100、润湿剂BYK346混合,然后加入相同质量的水和乙醇,调节镀膜液的固含量浓度为3wt%,即得到减反射镀膜液A1。其中,分散型硅溶胶的固含量占总固含量的40wt%,空心硅溶胶的固含量占总固含量的40wt%,线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶、线形锆溶胶的固含量分别各占总固含量的5%,乙二醇、表面活性剂曲拉通-100、润湿剂BYK346分别占镀膜液的质量分数为0.5%、0.2%、0.3%。
2、制备光伏玻璃
制备光伏玻璃B1:在玻璃基片上喷涂一层减反射镀膜液A1,然后在100℃烘干,在400摄氏度固化100min得到厚度为100nm减反射膜层。
实施例2
1、制备减反射镀膜液
按照实施例1的方法制备减反射镀膜液A2,区别在于:滴加KH550对分散型二氧化硅的表面进行修饰,以SiO2含量计,使添加的硅烷偶联剂KH550与分散型二氧化硅的质量比为0.2;滴加KH550对空心二氧化硅的表面进行修饰,以SiO2含量计,使添加的硅烷偶联剂KH550与空心二氧化硅的质量比为0.2;加入乙醇量为水量的2倍,且使镀膜液的浓度为3wt%。
2、制备光伏玻璃
制备光伏玻璃B2:在玻璃基片上喷涂一层减反射镀膜液A2,然后在20℃烘干,在300℃固化120min得到厚度为110nm的减反射膜层。
实施例3
1、制备减反射镀膜液
按照实施例1的方法制备减反射镀膜液A3,区别在于:滴加正硅酸甲酯对分散型二氧化硅的表面进行修饰,以SiO2含量计,使添加的正硅酸甲酯与分散型二氧化硅的质量比为0.2;滴加正硅酸甲酯对空心二氧化硅的表面进行修饰,以SiO2含量计,使添加的正硅酸甲酯与空心二氧化硅的质量比为0.2;加入乙醇量为水量的0.5倍,且使镀膜液的浓度为3wt%。
2、制备光伏玻璃
制备光伏玻璃B3:在玻璃基片上喷涂一层减反射镀膜液A3,然后在300℃烘干,在600℃钢化5min得到厚度为120nm的减反射膜层。
实施例4
1、制备减反射镀膜液
按照实施例1的方法制备减反射镀膜液A4,区别在于:将分散型二氧化硅和空心二氧化硅混合后滴加KH550对分散型二氧化硅和空心二氧化硅的表面进行修饰,以SiO2含量计,使分散型二氧化硅和空心二氧化硅总质量与添加的硅烷偶联剂KH550的质量比为2;加入乙醇量为水量的2倍,且使镀膜液的浓度为2wt%。其中,分散型硅溶胶的固含量占总固含量的30wt%,空心硅溶胶的固含量占总固含量的30wt%,线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶、线形锆溶胶的固含量分别各占总固含量的10%,乙二醇、表面活性剂曲拉通-100、润湿剂BYK346分别占镀膜液的质量分数为0.5%、0.2%、0.3%。
2、制备光伏玻璃
制备光伏玻璃B4:在玻璃基片上喷涂一层减反射镀膜液A4,然后在200℃烘干,在700℃钢化2min得到厚度为90nm的减反射膜层。
实施例5
1、制备减反射镀膜液
按照实施例1的方法制备减反射镀膜液A5,区别在于:将分散型二氧化硅和空心二氧化硅混合后滴加KH550对分散型二氧化硅和空心二氧化硅的表面进行修饰,以SiO2含量计,使分散型二氧化硅和空心二氧化硅总质量与添加的硅烷偶联剂KH550的质量比为10;加入乙醇量为水量的2倍,且使镀膜液的浓度为5wt%。其中,分散型硅溶胶的固含量占总固含量的60wt%,空心硅溶胶的固含量占总固含量的30wt%,线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶、线形锆溶胶的固含量分别各占总固含量的2.5%,乙二醇、表面活性剂曲拉通-100、润湿剂BYK346分别占镀膜液的质量分数为0.5%、0.2%、0.3%。
2、制备光伏玻璃
制备光伏玻璃B5:在玻璃基片上喷涂一层减反射镀膜液A5,然后在200℃烘干,在500℃钢化10min得到厚度为120nm的减反射膜层。
实施例6
1、制备减反射镀膜液
按照实施例1的方法制备减反射镀膜液A6,区别在于:将分散型二氧化硅和空心二氧化硅混合后滴加正硅酸甲酯对分散型二氧化硅和空心二氧化硅的表面进行修饰,以SiO2含量计,使分散型二氧化硅和空心二氧化硅总质量与添加的正硅酸甲酯的质量比为2;加入乙醇量为水量的0.5倍,且使镀膜液的浓度为4wt%。其中,分散型硅溶胶的固含量占总固含量的30wt%,空心硅溶胶的固含量占总固含量的60wt%,线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶、线形锆溶胶的固含量分别各占总固含量的2.5%,乙二醇、表面活性剂曲拉通-100、润湿剂BYK346分别占镀膜液的质量分数为0.5%、0.2%、0.3%。
2、制备光伏玻璃
制备光伏玻璃B6:在玻璃基片上喷涂一层减反射镀膜液A6,然后在200℃烘干,在500℃钢化10min得到厚度为115nm的减反射膜层,然后在减反射膜表面涂覆摩尔比为1:1:1的钛溶胶、锆溶胶和铝溶胶,固化得到二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝的复合氧化物功能层,氧化物功能层的厚度为10nm。
实施例7
1、制备减反射镀膜液
按照实施例1的方法制备减反射镀膜液A7,区别在于:将分散型二氧化硅和空心二氧化硅混合后滴加正硅酸甲酯对分散型二氧化硅和空心二氧化硅的表面进行修饰,以SiO2含量计,使分散型二氧化硅和空心二氧化硅总质量与添加的正硅酸甲酯的质量比为10;加入乙醇量为水量的0.5倍,且使镀膜液的浓度为3wt%。其中,分散型硅溶胶的固含量占总固含量的50wt%,空心硅溶胶的固含量占总固含量的40wt%,线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶、线形锆溶胶的固含量分别各占总固含量的2.5%,乙二醇、表面活性剂曲拉通-100、润湿剂BYK346分别占镀膜液的质量分数为0.1%、0.05%、0.05%。
2、制备光伏玻璃
制备光伏玻璃B7:在玻璃基片上喷涂一层减反射镀膜液A7,然后在200℃烘干,在500℃钢化10min得到厚度为110nm的减反射膜层,然后在减反射膜表面涂覆摩尔比为1:1:1的钛溶胶、锆溶胶和铝溶胶,固化得到二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝的复合氧化物功能层,功能层的厚度为20nm。
实施例8
1、制备减反射镀膜液
将粒径为10nm的分散型硅溶胶、粒径为50nm的空心硅溶胶、线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶、线形锆溶胶、乙二醇、表面活性剂曲拉通-100、润湿剂BYK346混合,然后加入相同质量的水和乙醇,调节镀膜液的固含量浓度为3wt%,即得到减反射镀膜液A8。其中,分散型硅溶胶的固含量占总固含量的40wt%,空心硅溶胶的固含量占总固含量的50wt%,线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶、线形锆溶胶的固含量分别各占总固含量的2.5%,乙二醇、表面活性剂曲拉通-100、润湿剂BYK346分别占镀膜液的质量分数为1%、0.5%、0.5%。
2、制备光伏玻璃
制备光伏玻璃B8:在玻璃基片上喷涂一层减反射镀膜液A8,然后在200℃烘干,在500℃钢化10min得到厚度为110nm的减反射膜层,然后在减反射膜表面涂覆摩尔比为1:1:1的钛溶胶、锆溶胶和铝溶胶,固化得到二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝的复合氧化物功能层,功能层的厚度为5nm。
对比例1
制备减反射镀膜液CA1:以分散形硅溶胶为镀膜液,所述分散型硅溶胶的固含量为3%,乙醇为溶剂,并加占总镀膜液质量为1%的表面活性剂曲拉通100。
制备光伏玻璃CB1:在玻璃基片上涂布减反射镀膜液CA1,在600℃下进行钢化处理,处理时间为5min。
对比例2
采用CN102531406A实施例1中的方法制备减反射镀膜液CA2;然后在玻璃基片上涂布减反射镀膜液CA2,在600℃下进行钢化处理,处理时间为5min得到光伏玻璃CB2。
性能测试
(1)透光率测试
采用LCD-5200光电特性测试仪,扫描380-780nm波段,按照GBT 2680-1994公开的太阳光各波段分布特性,测试各光伏玻璃B1-B8及CB1-CB2的透光率,并计算其初始增透率。结果见表1。
初始增透率=自洁增透玻璃样品的透光率-洁净的玻璃基底的透光率。
(2)耐摩擦测试
采用湿棉布(5wt%的洗洁***溶液)摩擦各光伏玻璃B1-B8及CB1-CB2各10000次。压力为200 g/cm2,摩擦角度为90度。10000次摩擦后,检测各玻璃样品的透光率。若各玻璃样品透光率减少值在0.5%以内,记为OK,否则为NG。结果见表1。
(3)铅笔硬度测试
采用GB 6739-2006公开的方法对各各光伏玻璃B1-B8及CB1-CB2进行铅笔硬度测试。结果见表1。
(4)耐盐雾测试
采用GB/T 18912-2002/IEC 61701:1995(光伏组件盐雾腐蚀试验)。
中性盐雾96小时,盐雾成分为5%的NaCl溶液。若经盐雾实验后样品的透光率减少值在0.5%以内,则判定合格。结果见表1。
表1
增透率 | 耐摩擦 | 铅笔硬度 | 耐盐雾 | |
B1 | 3% | OK | 5 | OK |
B2 | 3.2% | OK | 5 | OK |
B3 | 3% | OK | 5 | OK |
B4 | 3.1% | OK | 5 | OK |
B5 | 2.9% | OK | 5 | OK |
B6 | 3.3% | OK | 6 | OK |
B7 | 3.1% | OK | 6 | OK |
B8 | 3.2% | OK | 6 | OK |
CB1 | 2.5% | NG | 2 | NG |
CB2 | 2.8% | NG | 3 | NG |
从表1中可以看出,用本发明的减反射镀膜液制备得到的减反射膜具的增透率达到3%以上、铅笔硬度5以上、耐摩擦和耐盐雾性能好;而用对比例1的减反射镀膜液制备得到的减反射膜的增透率为2.5%、铅笔硬度为2、耐磨性能和耐盐雾性能差;用对比例2的减反射镀膜液制备得到的减反射膜的增透率为2.8%、铅笔硬度为3、耐磨性能和耐盐雾性能差;因此,说明用本发明的减反射镀膜液制备得到的减反射膜具有高的增透率、耐磨性能好、铅笔硬度高、耐盐雾性能好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种减反射镀膜液,其特征在于,所述减反射镀膜液包括分散型硅溶胶、空心硅溶胶、线形溶胶、添加剂和溶剂;以减反射镀膜液的总固含量为基准,所述分散型硅溶胶的含量为 30-60wt%,所述空心硅溶胶的含量为30-60wt%,所述线形溶胶的含量为10-40wt%;以所述减反射镀膜液的总质量为基准,所述添加剂的含量为 0.2-2wt%;所述分散型硅溶胶的平均粒径小于所述空心硅溶胶的平均粒径。
2.根据权利要求1所述的减反射镀膜液,其特征在于,所述分散型硅溶胶与所述空心硅溶胶的重量比为0.5-1:1。
3.根据权利要求1所述的减反射镀膜液,其特征在于,所述分散型硅溶胶的平均粒径为2-20nm;所述空心硅溶胶的平均粒径为20-100nm。
4.根据权利要求1所述的减反射镀膜液,其特征在于,所述添加剂为成膜助剂、表面活性剂、增稠剂和润湿剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的减反射镀膜液,其特征在于,所述减反射镀膜液的固含量为2-5wt%。
6.根据权利要求1所述的减反射镀膜液,其特征在于,所述线形溶胶为线形硅溶胶、线形钛溶胶、线形铝溶胶和线形锆溶胶中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的减反射镀膜液,其特征在于,所述减反射镀膜液中还包括表面处理剂,所述表面处理剂为硅烷偶联剂、正硅酸乙酯和正硅酸甲酯中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的减反射镀膜液,其特征在于,以SiO2为计算基准,所述分散型二氧化硅及空心二氧化硅的总质量与表面处理剂的质量比为1:0.1-0.5。
9.一种权利要求1-8任意一项所述的减反射镀膜液的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:将分散型硅溶胶、空心硅溶胶、线形溶胶、添加剂和溶剂混合均匀即得到减反射镀膜液。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,在混合之前对分散型硅溶胶和空心硅溶胶进行表面处理。
11.一种光伏玻璃,其特征在于,所述光伏玻璃包括玻璃基片及位于所述玻璃基片表面的减反射膜,所述减反射膜由减反射镀膜液涂覆而成;所述减反射镀膜液为权利要求1-8任意一项所述的减反射镀膜液。
12.根据权利要求11所述的光伏玻璃,其特征在于,所述玻璃基片具有绒面,所述减反射膜形成于绒面上。
13.根据权利要求12所述的光伏玻璃,其特征在于,在所述减反射膜表面镀覆一层功能性膜层,所述功能性膜层为二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆和三氧化二铝中的至少一种形成的膜层。
14.根据权利要求13所述的光伏玻璃,其特征在于,所述功能性膜层的厚度为5-20nm。
15.一种光伏玻璃的制备方法,其特征在于,在玻璃基片上涂覆减反射镀膜液,然后烘干、固化处理得到具有减反射膜的光伏玻璃,所述减反射镀膜液为权利要求1-8任意一项所述的减反射镀膜液。
16.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,所述涂覆为提拉、辊涂、浸涂、淋涂和喷涂中的一种。
17.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,在所述固化处理之后还包括钢化处理步骤。
18.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于,所述烘干的温度为20-300℃;所述钢化处理的温度为500-700℃,时间为2-10min;所述固化处理的温度为300-500℃,时间为30-120min。
19.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,在减反射膜的表面镀覆功能性膜层。
20.一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括从上至下依次层叠的透光玻璃、电池片和背板;其特征在于,所述透光玻璃由权利要求11-14任一项所述的光伏玻璃。
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