CN102785434A

CN102785434A - 减反射玻璃及二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法

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Publication number: CN102785434A
Application number: CN2012103318093A
Authority: CN
Inventors: 刘立强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2032-09-10
Also published as: CN102785434B

Abstract

本发明涉及减反射玻璃及二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法。其目的在于获得近零反射的Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃，大大增加玻璃的光透射率。本发明是采用下述技术方案实现的：将玻璃基体依次放入两个碱溶液腐蚀槽内腐蚀，取出洗净后放入烘箱内烘干得到减反射玻璃。本发明的有益效果为：成本低，得到的减反射玻璃的可见光双面反射率低于0.5%，本发明处理的超白平板和压花玻璃的可见光透过率超过99%。

Description

减反射玻璃及二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法

技术领域

本发明涉及玻璃表面处理方法，特别涉及二次碱腐蚀减反射玻璃及其制备方法。采用二次碱腐蚀法制备出的减反射玻璃适用于太阳能光热和光电材料、建筑用玻璃、温室玻璃墙及装饰用玻璃。

背景技术

目前减反射玻璃研究领域，减反射玻璃的可见光透光率一般都低于98%，且工艺复杂成本高，不适合规模化生产。本发明人经过几年的潜心研究，发明了二次碱腐蚀法减反射技术，这一独创的减反射技术的减反射效果好、成本低，用该方法处理的光伏玻璃可见光透过率达到99%以上，这一研究成果使我国的光伏玻璃减反射技术达到了国际领先水平。该技术的应用将会大大提升光伏电池的转换效率，提升我国光伏产品的国际竞争力，为我国光伏产业的发展和我国太阳能利用技术的进步做出贡献。利用该技术生产的减反射玻璃应用于建筑幕墙、温室墙体和装饰用玻璃可以降低光污染、提高太阳光的利用率、增加视觉清晰度。

发明内容

本发明是针对目前光伏、光热、建筑等玻璃需要降低反射率、提高透过率和消除光污染的需求发明的一种减反射效果好、成本低的减反射玻璃制备方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种减反射玻璃，它包括玻璃基体及其表面的减反射膜，所述减反射膜为连续梯度折射率分布的减反射膜层。

所述的减反射膜层厚度为80-500纳米。

所述玻璃基体为用压延法或浮法生产的光伏、光热、建筑、温室或装饰用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃。

本发明采用的制备方法为：二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法，将玻璃基体依次放入两个碱溶液腐蚀槽内腐蚀，取出洗净后放入烘箱内烘干得到减反射玻璃。

所用玻璃基体为用压延法或浮法生产的光伏、光热、建筑、温室或装饰用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃，玻璃基体放入碱溶液前，其表面需用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。市场上常见清洗剂即可。

将冲洗干净的玻璃基体放入第一个碱溶液腐蚀槽内，所述的碱溶液含有LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)₂中的一种或多种以及微量NaSiO₃，其中Ca(OH)₂不能单独使用；并在槽内放置0.5~40h，取出后用去离子水冲洗干净。

以上所用碱溶液浓度分别为LiOH 0.001~5%、NaOH 0.001~5%、KOH 0.001~5%、Ca(OH)₂ 0.001~0.16%，NaSiO₃溶液浓度为0.0001~0.001%。

将经过第一个碱溶液腐蚀槽腐蚀的玻璃基体再放入第二个碱溶液腐蚀槽内，所述的第二个碱溶液腐蚀槽内的碱溶液含有LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)₂中的一种或多种，其中Ca(OH)₂亦不能单独使用；放置0.5~30h，然后取出用去离子水清洗干净。

第二个碱溶液腐蚀槽内所用碱溶液浓度分别为：LiOH 0.001~1%、NaOH 0.001~ 1%、KOH 0.001~1%、Ca(OH)₂ 0.001~0.01%。

将经过两个碱溶液腐蚀槽腐蚀的玻璃基体放入100~500℃的烘干箱内，烘干10~100min，关闭烘箱加热，自然降温到低于60℃时将玻璃从烘箱中取出，得到减反射玻璃。

本发明的有益效果是：采用二次碱溶液腐蚀法，该方法巧妙地利用了玻璃的微观结构特点，通过二次腐蚀技术使玻璃表面形成一层具有连续梯度折射率分布的多孔SiO₂减反射膜层，并能够控制减反射膜层的梯度折射率分布形式，使玻璃的减反射性能和减反射带宽达到最优，得到的减反射玻璃的可见光双面反射率低于0.5%，采用二次腐蚀方法处理的超白玻璃可见光透过率超过99%，透过率大于96%的减反射带宽达到了1200nm，其性能指标达到国际领先水平。成本低。

附图说明

图1所示为实施例1未经减反射处理的玻璃基体断面扫描电镜图。

图2所示为实施例1经二次腐蚀减反射处理的玻璃表面连续折射率分布减反射膜层断面的扫描电镜图。

图3所示为实施例1未经处理玻璃基体与二次碱腐蚀减反射玻璃的透过率与反射率曲线图。

具体实施方式

实施例1：

如图2所示，一种减反射玻璃，它包括玻璃基体及其表面的减反射膜，所述减反射膜为连续梯度折射率分布的减反射膜层。所述的减反射膜层厚度为80-500纳米。所述玻璃基体为用压延法或浮法生产的光伏、光热、建筑、温室或装饰用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃。图1所示为未经减反射处理的玻璃基体断面扫描电镜图。

测量所得减反射玻璃透过率与反射率，见图3。图中“原片玻璃”即为未经减反射处理的用压延法或浮法生产的光伏、光热、建筑、温室及装饰用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃（钠钙硅体系玻璃）基体，其在减反射处理前透过率为91%左右，反射率为8%左右。采用本减反射方法处理后玻璃透的可见光过率可达99%以上、反射率低于0.5%。

实施例2：

将需要做减反射处理的用压延法或浮法生产的光伏、光热或建筑用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃基体表面用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。将玻璃基体放入第一个含有浓度为1%的NaOH和0.0005%的NaSiO₃的溶液腐蚀槽内，并在槽内放置40h，取出后用去离子水冲洗干净。将清洗干净的玻璃基体再放入第二个含有浓度为0.001% 的KOH溶液的腐蚀槽内，放置25h，然后取出用去离子水清洗干净。将清洗干净的玻璃基体放入200℃的烘干箱内，烘干50min，关闭烘箱加热开关，自然降温至60℃时从烘箱中取出，得到减反射玻璃。

实施例3：

将需要做减反射处理的用压延法或浮法生产的光伏、光热或建筑用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃基体表面用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。将玻璃基体放入第一个含有浓度为1.6% KOH、0.007% Ca(OH)₂以及0.0003%的NaSiO₃溶液的腐蚀槽内，并在槽内放置20h，取出后用去离子水冲洗干净。将清洗干净的玻璃基体再放入第二个含有浓度为1% LiOH、0.001%NaOH、0.003 Ca(OH)₂的腐蚀槽内，放置10h，然后取出用去离子水清洗干净。将清洗干净的玻璃基体放入300℃的烘干箱内，烘干30分钟，关闭烘箱加热开关，自然降温至60℃时从烘箱中取出，得到减反射玻璃。

实施例4：

将需要做减反射处理的用压延法或浮法生产的光伏、光热或建筑用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃基体表面用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。将玻璃基体放入第一个含有浓度为5% LiOH、0.001% NaOH、0.004% KOH、0.16% Ca(OH)₂以及0.0001% NaSiO₃溶液的腐蚀槽内，并在槽内放置0.5h，取出后用去离子水冲洗干净。将清洗干净的玻璃基体再放入第二个含有浓度为1% 的NaOH和0.01% Ca(OH)₂的腐蚀槽内，放置2h，然后取出用去离子水清洗干净。将清洗干净的玻璃基体放入500℃的烘干箱内，烘干10分钟，关闭烘箱加热开关，自然降温至60℃时从烘箱中取出，得到减反射玻璃。

实施例5：

将需要做减反射处理的用压延法或浮法生产的光伏、光热或建筑用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃基体表面用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。将玻璃基体放入第一个含有浓度为5% NaOH、0.001% KOH、0.1% Ca(OH)₂以及0.0007% NaSiO₃溶液的腐蚀槽内，并在槽内放置3h，取出后用去离子水冲洗干净。将清洗干净的玻璃基体再放入第二个含有浓度为0.01% LiOH、0.01% NaOH、0.01% KOH 以及0.01% Ca(OH)₂的腐蚀槽内，放置0.5h，然后取出用去离子水清洗干净。将清洗干净的玻璃基体放入100℃的烘干箱内，烘干100分钟，关闭烘箱加热开关，自然降温至60℃时从烘箱中取出，得到减反射玻璃。

实施例6：

将需要做减反射处理的用压延法或浮法生产的光伏、光热或建筑用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃基体表面用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。将玻璃基体放入第一个含有浓度为0.001% LiOH 、5% KOH 、0.001% Ca(OH)₂以及0.001% NaSiO₃溶液的腐蚀槽内，并在槽内放置20h，取出后用去离子水冲洗干净。将清洗干净的玻璃基体再放入第二个含有浓度为1% 的KOH和0.0001% Ca(OH)₂的腐蚀槽内，放置7h，然后取出用去离子水清洗干净。将清洗干净的玻璃基体放入350℃的烘干箱内，烘干15分钟，关闭烘箱加热开关，自然降温至60℃时从烘箱中取出，得到减反射玻璃。

实施例7：

将需要做减反射处理的用压延法或浮法生产的光伏、光热或建筑用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃基体表面用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。将玻璃基体放入第一个含有浓度为2.5%的KOH以及0.001% NaSiO₃溶液腐蚀槽内，并在槽内放置35h，取出后用去离子水冲洗干净。将清洗干净的玻璃基体再放入第二个含有浓度为0.001% 的LiOH溶液的腐蚀槽内，放置30h，然后取出用去离子水清洗干净。将清洗干净的玻璃基体放入200℃的烘干箱内，烘干50min，关闭烘箱加热开关，自然降温至60℃时从烘箱中取出，得到减反射玻璃。

实施例8：

将需要做减反射处理的用压延法或浮法生产的光伏、光热或建筑用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃基体表面用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。将玻璃基体放入第一个含有浓度为2.5%的LiOH溶液腐蚀槽内，并在槽内放置35h，取出后用去离子水冲洗干净。将清洗干净的玻璃基体再放入第二个含有浓度为1% 的NaOH溶液的腐蚀槽内，放置30h，然后取出用去离子水清洗干净。将清洗干净的玻璃基体放入200℃的烘干箱内，烘干50min，关闭烘箱加热开关，自然降温至60℃时从烘箱中取出，得到减反射玻璃。

Claims

1.一种减反射玻璃，其特征在于，它包括玻璃基体及其表面的减反射膜，所述减反射膜为连续梯度折射率分布的减反射膜层。

2.如权利要求1所述的减反射玻璃，其特征在于，所述的减反射膜层厚度为80-500纳米。

3.如权利要求1或2所述的减反射玻璃，其特征在于所述玻璃基体为用压延法或浮法生产的光伏、光热、建筑、温室或装饰用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃。

4.二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法，其特征在于将玻璃基体依次放入两个碱溶液腐蚀槽内腐蚀，取出洗净后放入烘箱内烘干得到减反射玻璃。

5.如权利要求4所述的二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法，其特征在于所用玻璃基体为用压延法或浮法生产的光伏、光热、建筑、温室或装饰用Na₂O-CaO-SiO₂体系玻璃，玻璃基体放入碱溶液前，其表面需用清洗剂清洗干净，然后再用去离子水冲洗干净。

6.如权利要求4或5所述的二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法，其特征在于将冲洗干净的玻璃基体放入第一个碱溶液腐蚀槽内，所述的碱溶液含有LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)₂中的一种或多种以及微量NaSiO₃，其中Ca(OH)₂不能单独使用；并在槽内放置0.5~40h，取出后用去离子水冲洗干净。

7.如权利要求6所述的二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法，其特征在于所用碱溶液浓度分别为LiOH 0.001~5%、NaOH 0.001~5%、KOH 0.001~5%、Ca(OH)₂ 0.001~0.16%，NaSiO₃溶液浓度为0.0001~0.001%。

8.如权利要求7所述的二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法，其特征在于将经过第一个碱溶液腐蚀槽腐蚀的玻璃基体再放入第二个碱溶液腐蚀槽内，所述的第二个碱溶液腐蚀槽内的碱溶液含有LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)₂中的一种或多种，其中Ca(OH)₂亦不能单独使用；放置0.5~30h，然后取出用去离子水清洗干净。

9.如权利要求8所述的二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法，其特征在于第二个碱溶液腐蚀槽内所用碱溶液浓度分别为：LiOH 0.001~1%、NaOH 0.001~1%、KOH 0.001~1%、Ca(OH)₂ 0.001~0.01%。

10.如权利要求9所述的二次碱腐蚀制备减反射玻璃的方法，其特征在于将经过两个碱溶液腐蚀槽腐蚀的玻璃基体放入100~500℃的烘干箱内，烘干10~100min，关闭烘箱加热，自然降温到低于60℃时将玻璃从烘箱中取出，得到减反射玻璃。