CN111470784A - 一种高透过宽色系盖板玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高透过宽色系盖板玻璃，包括玻璃基板，所述玻璃基板的上表面设有微结构粗糙层，且微结构粗糙层的上表面设有Si基薄膜保护层，所述玻璃基板的下表面设有介质膜层，该盖板玻璃呈现结构色反射，且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%，所述微结构粗糙层为凹凸的织构化结构，且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列；本发明利用微结构粗糙层使玻璃基板上表面形成短程有序、长程无序的微结构，提高了可见光的透过率，增加了通过漫反射衍射效应形成的结构色彩的饱和度；在高温大气环境下，通过玻璃基板上表面的Si基薄膜保护层能够提高盖板玻璃整体的耐磨、耐蚀性，增加对太阳光的有效透过率。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域，尤其涉及一种高透过宽色系盖板玻璃。
背景技术
盖板玻璃由于具有良好的透光性和高强度，被广泛的应用于多个领域，如晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、平板集热器、low-E玻璃等方面，然而目前的关注的热点只局限于玻璃本身透过率、强度、硬度以及耐候性等性能的研究，而对于该材料和周围环境的如何和谐统一应用的相关报道较少，例如传统的太阳能组件只有蓝色和黑色两种选择，这严重制约了其在光伏建筑一体化产业(BIPV)的发展和应用；
在适用于太阳能系统组件的应用中，由于不影响自身透过率同时具有结构着色功能的盖板玻璃，相对于传统的盖板玻璃，赋予了玻璃这一传统材料建筑美学的概念，通过光的干涉效应使玻璃产生各种不同的色彩，有利于提高太阳能组件在建筑领域大规模应用，真正实现组件和建筑物有机结合共同发展，但目前现有的彩色盖板玻璃大多属于色素着色，可见光透过率较低，无法实现高透过率和色彩有机结合，少数采用自然结构着色技术的盖板玻璃，制备工艺复杂，膜层均匀性难以控制，并且成本较高，不利于产业化，因此，本发明提出一种高透过、宽色系盖板玻璃以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种高透过、宽色系盖板玻璃，该高透过、宽色系盖板玻璃可以呈现蓝、绿、红、金黄四种颜色同时兼具高的可见光透过率，提高玻璃彩色组件在建筑领域大规模应用性。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种高透过、宽色系盖板玻璃，包括玻璃基板，所述玻璃基板的上表面设有微结构粗糙层，且微结构粗糙层的上表面设有Si基薄膜保护层，所述玻璃基板的下表面设有介质膜层，该盖板玻璃呈现结构色反射，且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%，所述微结构粗糙层为凹凸的织构化结构，且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
进一步改进在于：所述微结构粗糙层的粗糙度Ra为1-10μm。
进一步改进在于：所述Si基薄膜保护层为致密SiO2薄膜，且Si基薄膜保护层的厚度为75nm。
进一步改进在于：所述介质膜层为单层高折射率SiNX，且单层高折射率SiNX的厚度为30-500nm，所述单层高折射率SiNX的X为0.1-1.3。
进一步改进在于：所述单层高折射率SiNX的厚度为100±12nm，该盖板玻璃呈现蓝色结构色反射。
进一步改进在于：所述单层高折射率SiNX的厚度为250±15nm，该盖板玻璃呈现绿色结构色反射，
进一步改进在于：所述单层高折射率SiNX的厚度为300±20nm，该盖板玻璃呈现红色结构色反射。
进一步改进在于：所述单层高折射率SiNX的厚度为480±25nm，该盖板玻璃呈现金黄色结构色反射。
本发明的有益效果为：本发明利用微结构粗糙层使玻璃基板上表面形成短程有序、长程无序的微结构，提高了可见光的透过率，增加了通过漫反射衍射效应形成的结构色彩的饱和度；在高温大气环境下，通过玻璃基板上表面的Si基薄膜保护层能够提高盖板玻璃整体的耐磨、耐蚀性，增加对太阳光的有效透过率，同时，玻璃基板下表面介质膜层利用光的干涉效应产生不同的结构色彩，最终实现高透过率和宽色系有机结合，降低了成本，提高玻璃彩色组件在建筑领域大规模应用性。
附图说明
图1为本发明的主视图。
其中：1、玻璃基板；2、微结构粗糙层；3、Si基薄膜保护层；4、介质膜层。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
根据图1所示，本实施例提供了一种高透过、宽色系盖板玻璃，包括玻璃基板1，所述玻璃基板1的上表面设有微结构粗糙层2，且微结构粗糙层2的上表面设有Si基薄膜保护层3，所述玻璃基板1的下表面设有介质膜层4，该盖板玻璃呈现结构色反射，且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%，所述微结构粗糙层2为凹凸的织构化结构，且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
所述微结构粗糙层2的粗糙度Ra为5μm。
所述Si基薄膜保护层3为致密SiO2薄膜，且Si基薄膜保护层3的厚度为75nm。
所述介质膜层4为单层高折射率SiNX，且单层高折射率SiNX的X为1，所述单层高折射率SiNX的厚度为100±12nm，该盖板玻璃呈现蓝色结构色反射。具体设计如下：光经过入射介质空气入射至微结构粗糙层2，然后经过玻璃基板1，再经过100±12nm的单层高折射率SiNX，最后通过出射介质投射而出。
实施例二
根据图1所示，本实施例提供了一种高透过、宽色系盖板玻璃，包括玻璃基板1，所述玻璃基板1的上表面设有微结构粗糙层2，且微结构粗糙层2的上表面设有Si基薄膜保护层3，所述玻璃基板1的下表面设有介质膜层4，该盖板玻璃呈现结构色反射，且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%，所述微结构粗糙层2为凹凸的织构化结构，且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
所述微结构粗糙层2的粗糙度Ra为5μm。
所述Si基薄膜保护层3为致密SiO2薄膜，且Si基薄膜保护层3的厚度为75nm。
所述介质膜层4为单层高折射率SiNX，且单层高折射率SiNX的X为1，所述单层高折射率SiNX的厚度为250±15nm，该盖板玻璃呈现绿色结构色反射。具体设计如下：光经过入射介质空气入射至微结构粗糙层2，然后经过玻璃基板1，再经过250±15nm的单层高折射率SiNX，最后通过出射介质投射而出。
实施例三
根据图1所示，本实施例提供了一种高透过、宽色系盖板玻璃，包括玻璃基板1，所述玻璃基板1的上表面设有微结构粗糙层2，且微结构粗糙层2的上表面设有Si基薄膜保护层3，所述玻璃基板1的下表面设有介质膜层4，该盖板玻璃呈现结构色反射，且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%，所述微结构粗糙层2为凹凸的织构化结构，且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
所述微结构粗糙层2的粗糙度Ra为5μm。
所述Si基薄膜保护层3为致密SiO2薄膜，且Si基薄膜保护层3的厚度为75nm。
所述介质膜层4为单层高折射率SiNX，且单层高折射率SiNX的X为1，所述单层高折射率SiNX的厚度为300±20nm，该盖板玻璃呈现红色结构色反射。具体设计如下：光经过入射介质空气入射至微结构粗糙层2，然后经过玻璃基板1，再经过300±20nm的单层高折射率SiNX，最后通过出射介质投射而出。
实施例四
根据图1所示，本实施例提供了一种高透过、宽色系盖板玻璃，包括玻璃基板1，所述玻璃基板1的上表面设有微结构粗糙层2，且微结构粗糙层2的上表面设有Si基薄膜保护层3，所述玻璃基板1的下表面设有介质膜层4，该盖板玻璃呈现结构色反射，且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%，所述微结构粗糙层2为凹凸的织构化结构，且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
所述微结构粗糙层2的粗糙度Ra为5μm。
所述Si基薄膜保护层3为致密SiO2薄膜，且Si基薄膜保护层3的厚度为75nm。
所述介质膜层4为单层高折射率SiNX，且单层高折射率SiNX的X为1，所述单层高折射率SiNX的厚度为480±25nm，该盖板玻璃呈现金黄色结构色反射。具体设计如下：光经过入射介质空气入射至微结构粗糙层2，然后经过玻璃基板1，再经过480±25nm的单层高折射率SiNX，最后通过出射介质投射而出。
在制备该盖板玻璃时，采用液相法在玻璃基板1上表面制备微结构粗糙层2，利用等离子体清洗技术处理后再磁控溅射上Si基薄膜保护层3，接着采用等离子体清洗技术处理玻璃基板1下表面，然后再采用磁控溅射制作玻璃基板1下表面的介质膜层4。
将制备得到的高透过、宽色系盖板玻璃分别进行透过率测试、反射率、雾度测试与表面粗糙度测试，可见光平均透过率86%，可见光平均反射率10%，雾度为91%，表面粗糙度Ra为10μm。
该高透过、宽色系盖板玻璃利用微结构粗糙层2使玻璃基板1上表面形成短程有序、长程无序的微结构，提高了可见光的透过率，增加了通过漫反射衍射效应形成的结构色彩的饱和度；在高温大气环境下，通过玻璃基板1上表面的Si基薄膜保护层3能够提高盖板玻璃1整体的耐磨、耐蚀性，增加对太阳光的有效透过率，同时，玻璃基板1下表面介质膜层4利用光的干涉效应产生不同的结构色彩，最终实现高透过率和宽色系有机结合，降低了成本，提高玻璃彩色组件在建筑领域大规模应用性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种高透过宽色系盖板玻璃，包括玻璃基板（1），其特征在于：所述玻璃基板（1）的上表面设有微结构粗糙层（2），且微结构粗糙层（2）的上表面设有Si基薄膜保护层（3），所述玻璃基板（1）的下表面设有介质膜层（4），该盖板玻璃呈现结构色反射，且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%，所述微结构粗糙层（2）为凹凸的织构化结构，且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
2.根据权利要求1所述的一种高透过宽色系盖板玻璃，其特征在于：所述微结构粗糙层（2）的粗糙度Ra为1-10μm。
3.根据权利要求1所述的一种高透过宽色系盖板玻璃，其特征在于：所述Si基薄膜保护层（3）为致密SiO2薄膜，且Si基薄膜保护层（3）的厚度为75nm。
4.根据权利要求1所述的一种高透过宽色系盖板玻璃，其特征在于：所述介质膜层（4）为单层高折射率SiNX，且单层高折射率SiNX的厚度为30-500nm，所述单层高折射率SiNX的X为0.1-1.3。
5.根据权利要求4所述的一种高透过宽色系盖板玻璃，其特征在于：所述单层高折射率SiNX的厚度为100±12nm，该盖板玻璃呈现蓝色结构色反射。
6.根据权利要求4所述的一种高透过宽色系盖板玻璃，其特征在于：所述单层高折射率SiNX的厚度为250±15nm，该盖板玻璃呈现绿色结构色反射。
7.根据权利要求4所述的一种高透过宽色系盖板玻璃，其特征在于：所述单层高折射率SiNX的厚度为300±20nm，该盖板玻璃呈现红色结构色反射。
8.根据权利要求4所述的一种高透过宽色系盖板玻璃，其特征在于：所述单层高折射率SiNX的厚度为480±25nm，该盖板玻璃呈现金黄色结构色反射。
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Legal Events
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| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 233010 Tushan Road 1047, Yuhui District, Bengbu City, Anhui Province Applicant after: China Building Materials Glass New Materials Research Institute Group Co.,Ltd. Address before: 233010 Tushan Road 1047, Yuhui District, Bengbu City, Anhui Province Applicant before: CHINA BUILDING MATERIALS BENGBU GLASS INDUSTRY DESIGN & RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Country or region before: China |