CN108977065A - 一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液及其涂镀工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液及其涂镀工艺，包括以下重量份组分：水性氟碳乳液20‑30份、环氧硅油25‑35份、聚硅氧烷改性聚氨酯15‑25份、聚四氟乙烯6‑12份、富勒烯5‑7份、二氧化钛4‑6份、光增透剂10‑15份、除油剂2‑8份、硅烷偶联剂0.2‑1份；其中，光增透剂包括以下重量比的成分：氟化钇锂5‑9％、氟化镁2‑6％、钽酸锂0.7‑1.5％、氧化铋0.3‑0.5％、氧化锆2‑8％、二氧化硅气溶胶75‑90％。其涂镀工艺如下：在25‑35MPa、100‑120℃条件下，雾化镀膜液后，再以0.3‑0.45g/s的流速进行喷涂，待沉积厚度达0.25‑0.3mm时，自然固化。本发明以水性氟碳乳液、环氧硅油、聚四氟乙烯等组成的疏水介质降低玻璃表面张力，防尘、防水，利用增透剂提高膜层光透率，并协同富勒烯/二氧化钛纳米复合物去污除垢。

Description

一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液及其涂镀工艺
技术领域
本发明涉及玻璃表面处理技术领域，具体涉及一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液及其涂镀工艺。
背景技术
光伏玻璃别名超白玻璃、无色玻璃、高透明玻璃或低铁玻璃，是最高档的玻璃产品，在380nm-1100nm波长范围内，透光率可达92％以上，是太阳能电池板的重要封装材料。随着太阳能光伏发电行业的发展，领域内技术人员对吸光硅片生产工艺的不断更新和改进，晶硅技术已达到极限，太阳能电池光电转化效率的提高已成为一个技术难题。
光伏玻璃增透膜是涂镀在光伏组件盖板玻璃(光伏玻璃)表面的防护涂层，以提高太阳光的透过率，减少光反射，改善光伏玻璃的光学特性，因此，提高增透膜的光透性也是提高太阳能电池发电效率的重要手段。现有技术，光伏玻璃增透膜的镀膜工艺主要分为高温烧结法和溶胶-凝胶法，高温烧结法能耗高，膜层厚度不易控制，溶胶凝胶膜层结构不够稳定，致密性差，气孔率高，膜层中含有较多残余羟基，疏水性和防污性能差，加之，光伏玻璃长期暴露在恶劣环境中，极易沾覆粉尘、油脂等，降低光透过性。
申请号为CN201510526290.8的专利，公开高耐候型光伏玻璃增透膜镀膜液的制备方法，利用正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、异丙醇、去离子水、盐酸相互反应、陈化，制得该镀膜液，固化后的膜层在80％RH环境中能保持较高透过率，但是缺乏防污自洁性能，当光伏玻璃长期暴露在室外时，粘附在增透膜表面的油污、灰尘会降低透过率，影响光电转化效率。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液及其涂镀工艺。
本发明的技术方案概述如下：
一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，包括以下重量份组分：水性氟碳乳液20-30份、环氧硅油25-35份、聚硅氧烷改性聚氨酯15-25份、聚四氟乙烯6-12份、富勒烯5-7份、二氧化钛4-6份、光增透剂10-15份、除油剂2-8份、硅烷偶联剂0.2-1份；
其中，光增透剂包括以下重量比的成分：氟化钇锂5-9％、氟化镁2-6％、钽酸锂0.7-1.5％、氧化铋0.3-0.5％、氧化锆2-8％、二氧化硅气溶胶75-90％。
优选的是，所述除油剂包括以下重量比的成分：三聚磷酸钠16-24％、硅酸镁锂10-12％、十二烷基磺酸钠21-25％、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物25-43％、固定化脂肪酶6-8％、固定化蛋白酶4-6％。
优选的是，所述富勒烯平均粒径为15-20nm。
优选的是，所述二氧化钛平均粒径为20-25nm。
优选的是，所述光增透剂平均粒径40-60nm。
优选的是，所述硅烷偶联剂包括γ-脲基丙基-三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基-二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的一种或多种。
本发明还提供上述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液的涂镀工艺：在25-35MPa、100-120℃条件下，雾化镀膜液后，再以0.3-0.45g/s的流速将镀膜液微粒喷涂至玻璃基面，待沉积厚度达0.25-0.3mm时，停止喷涂，自然固化。
本发明的有益效果：
本发明以水性氟碳乳液、环氧硅油、聚硅氧烷改性聚氨酯、聚四氟乙烯组成超疏水介质，降低玻璃表面张力，其中，氟碳乳液和聚四氟乙烯结构中含有大量C-F键，表面能和摩擦系数极低，难以粘附粉尘、油脂，不易结垢，提高防污、自洁性能；利用光增透剂提高膜层光透率，并协同富勒烯/二氧化钛纳米复合物去污、除垢，提高复合物光催化活性，其中，二氧化硅气溶胶作为分散基质，以氟化钇锂、氟化镁、钽酸锂、氧化铋、氧化锆组成减反射材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，包括以下重量份组分：水性氟碳乳液20、环氧硅油25份、聚硅氧烷改性聚氨酯15份、聚四氟乙烯6份、15nm富勒烯5份、20nm二氧化钛4份、40nm光增透剂10份、除油剂2份、γ-脲基丙基-三甲氧基硅烷0.2份；
其中，光增透剂包括以下重量比的成分：氟化钇锂5％、氟化镁2％、钽酸锂0.7％、氧化铋0.3％、氧化锆2％、二氧化硅气溶胶90％；除油剂包括以下重量比的成分：三聚磷酸钠16％、硅酸镁锂10％、十二烷基磺酸钠21％、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物43％、固定化脂肪酶6％、固定化蛋白酶4％。
上述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液的涂镀工艺：在25MPa、100℃条件下，雾化镀膜液后，再以0.3g/s的流速将镀膜液微粒喷涂至玻璃基面，待沉积厚度达0.25mm时时，停止喷涂，自然固化。
实施例2
一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，包括以下重量份组分：水性氟碳乳液25份、环氧硅油30份、聚硅氧烷改性聚氨酯20份、聚四氟乙烯9份、18nm富勒烯6份、23nm二氧化钛5份、50nm光增透剂13份、除油剂5份、N-苯基-γ-氨基丙基-二甲氧基硅烷0.6份；
其中，光增透剂包括以下重量比的成分：氟化钇锂7％、氟化镁3.5％、钽酸锂1.1％、氧化铋0.4％、氧化锆5％、二氧化硅气溶胶85％；除油剂包括以下重量比的成分：三聚磷酸钠20％、硅酸镁锂11％、十二烷基磺酸钠23％、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物34％、固定化脂肪酶7％、固定化蛋白酶5％。
上述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液的涂镀工艺：在30MPa、110℃条件下，雾化镀膜液后，再以0.4g/s的流速将镀膜液微粒喷涂至玻璃基面，待沉积厚度达0.28mm时，停止喷涂，自然固化。
实施例3
一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，包括以下重量份组分：水性氟碳乳液30份、环氧硅油35份、聚硅氧烷改性聚氨酯25份、聚四氟乙烯12份、20nm富勒烯7份、25nm二氧化钛6份、60nm光增透剂15份、除油剂8份、乙烯基三乙氧基硅烷1份；
其中，光增透剂包括以下重量比的成分：氟化钇锂9％、氟化镁6％、钽酸锂1.5、氧化铋0.5％、氧化锆8％、二氧化硅气溶胶75％；除油剂包括以下重量比的成分：三聚磷酸钠24％、硅酸镁锂12％、十二烷基磺酸钠25％、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物25％、固定化脂肪酶8％、固定化蛋白酶6％。
上述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液的涂镀工艺：在35MPa、120℃条件下，雾化镀膜液后，再以0.45g/s的流速将镀膜液微粒喷涂至玻璃基面，待沉积厚度达0.3mm时，停止喷涂，自然固化。
对实施例1-3中的玻璃膜层进行性能测试，结果如下表所示：
由上表可知，本发明具有极强的防水疏水性能，且膜层介质折射率1＜n＜1.5，具有明显的增透效应，可提高光伏玻璃的光电转化效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，其特征在于，包括以下重量份组分：水性氟碳乳液20-30份、环氧硅油25-35份、聚硅氧烷改性聚氨酯15-25份、聚四氟乙烯6-12份、富勒烯5-7份、二氧化钛4-6份、光增透剂10-15份、除油剂2-8份、硅烷偶联剂0.2-1份；
其中，光增透剂包括以下重量比的成分：氟化钇锂5-9％、氟化镁2-6％、钽酸锂0.7-1.5％、氧化铋0.3-0.5％、氧化锆2-8％、二氧化硅气溶胶75-90％。
2.根据权利要求1所述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，其特征在于，所述除油剂包括以下重量比的成分：三聚磷酸钠16-24％、硅酸镁锂10-12％、十二烷基磺酸钠21-25％、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物25-43％、固定化脂肪酶6-8％、固定化蛋白酶4-6％。
3.根据权利要求1所述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，其特征在于，所述富勒烯平均粒径为15-20nm。
4.根据权利要求1所述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，其特征在于，所述二氧化钛平均粒径为20-25nm。
5.根据权利要求1所述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，其特征在于，所述光增透剂平均粒径40-60nm。
6.根据权利要求1所述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括γ-脲基丙基-三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基-二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的一种或多种。
7.如权利要求1-6任一项所述一种超疏水自洁光伏玻璃镀膜液的涂镀工艺，其特征在于：在25-35MPa、100-120℃条件下，雾化镀膜液后，再以0.3-0.45g/s的流速将镀膜液微粒喷涂至玻璃基面，待沉积厚度达0.25-0.3mm时，停止喷涂，自然固化。
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