CN109534687A - 一种光伏玻璃高透防尘膜液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏玻璃高透防尘膜液，包括按质量比1:0.5~0.9混合的二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶；所述二氧化硅溶胶包括按质量比1：25~30：0.4~0.8：0.003~0.007混合的正硅酸乙酯、乙醇、去离子水和硝酸；所述二氧化钛溶胶包括按质量比1：55~60：0.08~0.012：0.018~0.022混合的钛酸四丁酯、乙醇、去离子水和硝酸。同时，本发明还公开了上述光伏玻璃高透防尘膜液的制备方法。本发明制备的光伏玻璃高透防尘膜液在光伏玻璃基材表面成膜后，具有大量的孔隙而使膜层的折射率降低，从而可以减少光伏玻璃表面可见光的反射，提高光的透率。

Description

一种光伏玻璃高透防尘膜液及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏玻璃镀膜技术领域，具体涉及一种光伏玻璃高透防尘膜液及其制备方法。
背景技术
太阳能发电技术作为一种清洁能源技术得到了越来越多的应用。毫无疑问，用于太阳能发电的光伏组件将具有广阔的应用前景。但是由于光伏组件的光电转换效率较低，限制了其更广泛的应用。因此，如何提高光电转换效率成为了一件迫在眉睫的问题。为了提高光伏组件的发电效率，除了提高电池片的光电转换效率之外，就是提高双玻组件表面封装玻璃保护层的透光率。其方法除了提高光伏玻璃原片的透光率之外，就是在光伏玻璃原片的表面涂高透膜液，从而减少光伏玻璃表面光的反射率，增加光的透过率。根据光的相消干涉原理，当光的波长在550nm时，如果在折射率为1.52的钠钙硅光伏玻璃原片上，涂上一层膜厚为137nm、折射率为1.23的镀膜液，则光伏玻璃表面的反射率会降到0。
目前，市场上的镀膜液其主要成分几乎都是由二氧化硅所组成。为了使膜液的折射率达到1.23，其方法是在二氧化硅涂层中引入大量的孔隙。相比于实心的二氧化硅纳米颗粒，具有较低折射率的空心二氧化硅纳米颗粒更早被用于制备增透减反膜液。但为了达到理想的孔隙率以及提高膜层的力学性能，致密的实心二氧化硅纳米颗粒越来越受到市场的欢迎。用溶胶~凝胶法制备的二氧化硅镀膜液，其固化后可以产生约40%的孔隙。然而，这种多孔膜层导致灰尘易覆盖在其表面，从而导致光的透过率降低，使镀膜液的增透效果大大降低。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种光伏玻璃高透防尘膜液。
本发明的另一目的在于提供上述光伏玻璃高透防尘膜液的制备方法。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来完成的：一种光伏玻璃高透防尘膜液，包括按质量比1:0.5~0.9混合的二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶；所述二氧化硅溶胶包括按质量比1：25~30：0.4~0.8：0.003~0.007混合的正硅酸乙酯、乙醇、去离子水和硝酸；所述二氧化钛溶胶包括按质量比1：55~60：0.008~0.012：0.018~0.022混合的钛酸四丁酯、乙醇、去离子水和硝酸。
其中，所述二氧化硅溶胶的制备方法为：按质量比1：25~30：0.4~0.8：0.003~0.007取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水和硝酸混合，在33~37 ℃下搅拌8~12小时，然后陈化5~10天。
其中，所述二氧化硅溶胶的制备方法为：按质量比1：55~60：0.008~0.012：0.018~0.022取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水和硝酸混合，室温下搅拌18~24小时，然后陈化5~10天。
制备上述光伏玻璃高透防尘膜液的方法，包括以下步骤：
（1）按质量比1：25~30：0.4~0.8：0.003~0.007取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，在33~37 ℃下搅拌8~12小时，然后陈化5~10天制得二氧化硅溶胶；
（2）按质量比1：55~60：0.008~0.012：0.018~0.022取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，室温下搅拌18~24小时，然后陈化5~10天制得二氧化钛溶胶；
（3）将二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶按质量比以1：0.5~0.9混合 ，搅拌18~24小时；
（4）向步骤（3）所得混合液以2~5ml/s的速度加入混合液质量0.01~0.05%的表面改性剂，搅拌1~3小时，后以40~60ml/s的速度加入混合液质量0.03~0.06%的聚乙二醇2000，搅拌1~3小时，最后以40~60ml/s的速度加入混合液质量0.01~0.02%的聚乙二醇200，搅拌7~10小时，即得。
其中，所述表面改性剂为三甲基氯硅烷。
本发明一大创造点在于二氧化硅溶胶制备过程中采用硝酸来代替传统的浓氨水，使整个反应在酸性体系里完成，酸性体系内反应能够产生小于碱性体系内反应的颗粒细度，使得颗粒间的间距更小，表面粗糙度更低，提高外界灰尘附着在光伏玻璃表面的难度；本发明的另一创造点在于在二氧化硅溶胶与二氧化钛溶胶混合时加入表面改性剂和聚乙二醇，从而使改性后的溶胶在光伏玻璃表面涂层后具有更爽滑、更光滑的作用，进一步提高灰尘与光伏玻璃表面的附着难度。
有益效果：本发明与传统技术相比，具有以下优点：
（1）本发明制备的光伏玻璃高透防尘膜液在光伏玻璃基材表面成膜后，具有大量的孔隙而使膜层的折射率降低，从而可以减少光伏玻璃表面可见光的反射，提高光的透率；
（2）本发明透光率可以增益2.5%，裸玻璃的反射率可以降低到5%，涂层的划痕硬度≥6H，附着力为0级；
（3）本发明镀过的光伏玻璃表面的防尘效果显著。
具体实施方式
实施例1：
按质量比1：25：0.4：0.003取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，在33 ℃下搅拌12小时，然后陈化5天制得二氧化硅溶胶；按质量比1：55：0.08：0.018取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，室温下搅拌18小时，然后陈化5天制得二氧化钛溶胶；将二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶按质量比以1：0.5混合 ，搅拌18小时得到混合液；向所得混合液以2ml/s的速度加入混合液质量0.01%的三甲基氯硅烷，搅拌1小时，后以40ml/s的速度加入混合液质量0.03%%的聚乙二醇2000，搅拌1小时，最后以40ml/s的速度加入混合液质量0.01%的聚乙二醇200，搅拌7小时，即得。
实施例2：
按质量比1：30：0.8：0.007取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，在37 ℃下搅拌8小时，然后陈化10天制得二氧化硅溶胶；按质量比1：60：0.012：0.022取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，室温下搅拌24小时，然后陈化10天制得二氧化钛溶胶；将二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶按质量比以1：0.9混合 ，搅拌24小时得到混合液；向所得混合液以5ml/s的速度加入混合液质量0.05%的三甲基氯硅烷，搅拌3小时，后以60ml/s的速度加入混合液质量0.06%的聚乙二醇2000，搅拌3小时，最后以60ml/s的速度加入混合液质量0.02%的聚乙二醇200，搅拌10小时，即得。
实施例3：
按质量比1：28：0.6：0.005取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，在35 ℃下搅拌10小时，然后陈化7天制得二氧化硅溶胶；按质量比1：68：0.01：0.02取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，室温下搅拌20小时，然后陈化7天制得二氧化钛溶胶；将二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶按质量比以1：0.7混合 ，搅拌20小时得到混合液；向所得混合液以4ml/s的速度加入混合液质量0.03%的三甲基氯硅烷，搅拌2小时，后以50ml/s的速度加入混合液质量0.045%的聚乙二醇2000，搅拌2小时，最后以50ml/s的速度加入混合液质量0.015%的聚乙二醇200，搅拌8小时，即得。
实施例4：
按质量比1：26：0.5：0.004取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，在34 ℃下搅拌9小时，然后陈化6天制得二氧化硅溶胶；按质量比1：56：0.009：0.019取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，室温下搅拌19小时，然后陈化6天制得二氧化钛溶胶；将二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶按质量比以1：0.6混合 ，搅拌19小时得到混合液；向所得混合液以4ml/s的速度加入混合液质量0.02%的三甲基氯硅烷，搅拌1小时，后以55ml/s的速度加入混合液质量0.04%的聚乙二醇2000，搅拌2小时，最后以55ml/s的速度加入混合液质量0.01%的聚乙二醇200，搅拌8小时，即得。
实施例5：
按质量比1：29：0.7：0.006取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，在36 ℃下搅拌11小时，然后陈化9天制得二氧化硅溶胶；按质量比1：59：0.011：0.021取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，室温下搅拌23小时，然后陈化9天制得二氧化钛溶胶；将二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶按质量比以1：0.8混合 ，搅拌22小时得到混合液；向所得混合液以5ml/s的速度加入混合液质量0.04%的三甲基氯硅烷，搅拌3小时，后以60ml/s的速度加入混合液质量0.05%的聚乙二醇2000，搅拌3小时，最后以60ml/s的速度加入混合液质量0.02%的聚乙二醇200，搅拌9小时，即得。

Claims (5)

1.一种光伏玻璃高透防尘膜液，其特征在于，包括按质量比1:0.5~0.9混合的二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶；所述二氧化硅溶胶包括按质量比1：25~30：0.4~0.8：0.003~0.007混合的正硅酸乙酯、乙醇、去离子水和硝酸；所述二氧化钛溶胶包括按质量比1：55~60：0.08~0.012：0.018~0.022混合的钛酸四丁酯、乙醇、去离子水和硝酸。
2.根据权利要求1所述的光伏玻璃高透防尘膜液，其特征在于，所述二氧化硅溶胶的制备方法为：按质量比1：25~30：0.4~0.8：0.003~0.007取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水和硝酸混合，在33~37 ℃下搅拌8~12小时，然后陈化5~10天。
3.根据权利要求1所述的光伏玻璃高透防尘膜液，其特征在于，所述二氧化硅溶胶的制备方法为：按质量比1：55~60：0.008~0.012：0.018~0.022取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水和硝酸混合，室温下搅拌18~24小时，然后陈化5~10天。
4.制备权利要求1~3任一所述光伏玻璃高透防尘膜液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按质量比1：25~30：0.4~0.8：0.003~0.007取正硅酸乙酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，在33~37 ℃下搅拌8~12小时，然后陈化5~10天制得二氧化硅溶胶；
（2）按质量比1：55~60：0.008~0.012：0.018~0.022取钛酸四丁酯、乙醇、去离子水、硝酸混合均匀，室温下搅拌18~24小时，然后陈化5~10天制得二氧化钛溶胶；
（3）将二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶按质量比以1：0.5~0.9混合 ，搅拌18~24小时；
（4）向步骤（3）所得混合液以2~5ml/s的速度加入混合液质量0.01~0.05%的表面改性剂，搅拌1~3小时，后以40~60ml/s的速度加入混合液质量0.03~0.06%的聚乙二醇2000，搅拌1~3小时，最后以40~60ml/s的速度加入混合液质量0.01~0.02%的聚乙二醇200，搅拌7~10小时，即得。
5.根据权利要求4所述的制备光伏玻璃高透防尘膜液的方法，其特征在于，所述表面改性剂为三甲基氯硅烷。
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