CN111944357A - 玻璃油墨和高反射背板玻璃 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及光伏玻璃技术领域，提供了一种玻璃油墨和高反射背板玻璃。本申请提供的玻璃油墨由粉剂和油剂组成，粉剂包括玻璃粉、钛白粉和无机还原剂，且无机还原剂在玻璃油墨中的重量百分含量为2％‑5％。该玻璃油墨用于形成高反射背板玻璃的高反射釉层，通过在粉剂中加入特定含量的无机还原剂，有效阻止了高反射釉层中的钛白粉在PID测试时被氧化，并通过采用金红石型钛白粉，解决了高反射背板玻璃在PID测试时釉层变色的问题。
Description
技术领域
本申请属于光伏玻璃技术领域，尤其涉及一种玻璃油墨，以及一种高反射背板玻璃。
背景技术
太阳能光伏玻璃是一种通过层压入太阳能电池，能够利用太阳辐射发电，并具有相关电流引出装置以及电缆的特种玻璃。它是由低铁玻璃、太阳能电池片、胶片、背面玻璃、特殊金属导线组成，将太阳能电池片通过胶片密封在一片低铁玻璃和一片背面玻璃的中间，是一种最新颖的建筑用高科技玻璃产品。
目前，双玻组件以不可阻挡的趋势迅速发展，双面发电可以为电站端带来更多的发电量，从而降低度电成本。双玻组件使用高反射背板玻璃，在传统背板玻璃的基础上增加丝印网格图案，使原本透过电池片间隙的光被高反射釉层反射回太阳能电池片表面，使反射光再次被利用，从而增加组件的转换效率。但是，使用高反射背板玻璃的双玻组件在PID测试时，时常会发生釉层发黄和变黑等变色现象，造成组件外观不合格而报废。
为了解决这一问题，部分技术人员尝试将玻璃油墨以印刷或喷涂的方式按照固定图形附着在背板玻璃的固定位置，经固化后形成高反射背板玻璃。由于该方法避免了玻璃油墨涂覆在玻璃汇流条与焊带搭接的区域，解决了PID测试时高反射背板玻璃的汇流条与焊带搭接的区域搭接的区域发黑的问题，但是，该方法并不能够有效解决高反射背板玻璃的其他区域在PID测试时发生变色的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种玻璃油墨，以及一种高反射背板玻璃，旨在解决现有高反射背板玻璃在PID测试时釉层变色的问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种玻璃油墨，由粉剂和油剂组成，所述粉剂包括玻璃粉、钛白粉和无机还原剂，且所述无机还原剂在所述玻璃油墨中的重量百分含量为2％-5％。
第二方面，本申请提供一种高反射背板玻璃，包括玻璃基板以及形成在所述玻璃基板上的高反射釉层，所述高反射釉层由上述玻璃油墨固化形成。
本申请第一方面提供的玻璃油墨，其粉剂包括玻璃粉、钛白粉和无机还原剂，且无机还原剂在玻璃油墨中的重量百分含量为2％-5％，用于形成高反射背板玻璃的高反射釉层，通过在粉剂中加入特定含量的无机还原剂，有效阻止了高反射釉层中的钛白粉在PID测试时被氧化，从而解决高反射背板玻璃在PID测试时釉层变色的问题。
本申请第二方面提供的高反射背板玻璃，其高反射釉层由上述玻璃油墨固化形成，使得该高反射釉层在PID测试时不会发生颜色发黄或发黑的问题，提高了高反射釉层的质量稳定性，有利于提高产品生产良率，从而提高商业利润。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
为了解决现有高反射背板玻璃在PID测试时高反射釉层颜色发黄或变黑的问题，本申请人对高反射釉层的变色机理进行了深入研究，创造性地发现，在PID测试的高温、高湿和高压条件下，钛白粉容易被氧化而形成不同价态的钛白粉，不同价态的钛白粉会呈现出不同的颜色，而钛白粉为白色釉层主要成分，这直接导致了白色釉层在PID测试时颜色变黄或变黑的问题。基于这一发现，本申请人创造性地在玻璃油墨中添加无机还原剂，通过抑制钛白粉被氧化，以解决高反射背板玻璃在PID测试时釉层发黄和变黑的问题，从而形成质量稳定的高反射釉层。
基于上述创造性发现，本申请人还发现上述玻璃油墨的体电阻大小与釉层在PID测试时发生变色的风险等级直接对应，当玻璃油墨的体电阻大于或等于1×1012Ωmm2/m时，可以杜绝釉层在PID测试时变色的问题；当玻璃油墨的体电阻在1010-9×1011Ωmm2/m时，存在PID测试时釉层变色的风险；当玻璃油墨的体电阻小于1×1010Ωmm2/m时，由此形成的釉层在PID测试时会变色。由此，本申请人通过调节玻璃油墨体电阻来把控PID测试时釉层变色的风险。
基于上述发现，本申请实施例提供了以下具体技术方案：
本申请实施例第一方面提供了一种玻璃油墨，由粉剂和油剂组成，粉剂包括玻璃粉、钛白粉和无机还原剂，且无机还原剂在玻璃油墨中的重量百分含量为2％-5％。
本申请实施例提供的玻璃油墨，其粉剂包括玻璃粉、钛白粉和无机还原剂，且无机还原剂在玻璃油墨中的重量百分含量为2％-5％，用于形成高反射背板玻璃的高反射釉层，通过在粉剂中加入特定含量的无机还原剂，有效阻止了釉层中的钛白粉在PID测试时被氧化，从而解决高反射背板玻璃在PID测试时釉层发黄和变黑的问题。
在光伏玻璃的技术领域中，其高反射釉层主要由印刷于背板玻璃的表面的玻璃油墨固化而成。常规的，玻璃油墨由粉剂和油剂组成，油剂一般指的是呈流体状的稀释剂和聚合物树脂等，相对于油剂，粉剂指的是颜填料等颗粒状物质，粉剂均匀分散于油剂中形成玻璃油墨。
在本申请实施例中，粉剂主要由玻璃粉、钛白粉和无机还原剂组成。其中，玻璃粉作为玻璃油墨的主要粉体，使油墨与玻璃基板结合，并在高温时软化熔融，形成一层玻璃态的无机涂层，具有牢固、耐腐蚀、耐候性好、不燃烧、环保等特点；钛白粉主要作为玻璃油墨的色料，赋予玻璃油墨适度的白色，以及提供釉层良好的遮盖力和反射率；无机还原剂用于抑制钛白粉发生氧化反应，以避免玻璃在PID测试时釉层变色。通过各组分之间的相互作用，赋予了玻璃油墨优异的综合性能，有利于在玻璃基板上形成质量稳定的白色釉层，并有效解决现有玻璃在PID测试时釉层变色的问题。
玻璃粉可选为本领域常规的玻璃粉，一些实施例中，玻璃粉的粒度小于或等于20μm，以改善玻璃粉在玻璃油墨中的分散性能。
钛白粉可选为市售商品钛白粉，也可以选为采用本领域常规技术制得的钛白粉。一些实施例中，钛白粉选为金红石型钛白粉，金红石型钛白粉的体电阻高于锐钛型钛白粉，有利于控制玻璃油墨的体电阻大于或等于1×1012Ωmm2/m，以杜绝釉层在PID测试时发生变色的风险。进一步实施例中，钛白粉的粒度小于或等于20μm，以改善钛白粉在玻璃油墨中的分散性能。具体实施例中，钛白粉选为经过氧化铝和氧化锆等无机氧化物进行表面包覆修饰的金红石型钛白粉，且其粒度小于或等于20μm，实现在改善钛白粉的色相的同时，使得钛白粉粒度分布更加均匀，提高了钛白粉的分散性能，从而显著提高釉层的耐候性。
无机还原剂可选为本领域常规的无机还原剂，一些实施例中，无机还原剂选自氧化锌、氧化铝和氧化锆中的至少一种。进一步实施例中，无机还原剂选为氧化锌，氧化锌在作为还原剂的同时，还可以作为辅助增白剂，提供更好的遮盖力，改善釉层外观；同时，氧化锌在釉层中还起到一定的反射作用，有利于提升双玻组件的光转换效率。在具体实施例中，无机还原剂在玻璃油墨中的重量百分含量为2％、3％、4％或5％。
在上述实施例的基础上，玻璃油墨的体电阻大于或等于1012Ωmm2/m，以杜绝釉层在PID测试时发生变色的风险。
在上述实施例的基础上，对玻璃油墨中的玻璃粉、钛白粉和无机还原剂的相对用量作了进一步调整，确保形成的玻璃油墨的体电阻大于或等于1012Ωmm2/m，且使得玻璃油墨的综合性能实现最优。
一些实施例中，以玻璃油墨的总重量为100％计，玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
一些实施例中，以玻璃油墨的总重量为100％计，玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
一些实施例中，以玻璃油墨的总重量为100％计，玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
一些实施例中，以玻璃油墨的总重量为100％计，玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
一些实施例中，以玻璃油墨的总重量为100％计，玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
一些实施例中，以玻璃油墨的总重量为100％计，玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
在本申请说明书中，余量指的是剩余的重量，例如A和B的总重量为100％，A为80％时，B为余量指的是B的重量为100％减去80％后剩余的重量。
油剂可选为本领域的常规油剂，包括但不限于水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、改性纤维素树脂、聚氧化乙烯树脂、松油醇、丁醚乙酸酯、一缩二丙二醇一甲醚和二乙二醇丁醚等，可根据具体产品进行灵活调整。
制备时，将玻璃粉、钛白粉和无机还原剂分散在油剂中，进行混料处理，即可。
基于上述玻璃油墨的技术方案，本申请实施例第二方面提供了一种高反射背板玻璃，包括玻璃基板以及形成在玻璃基板上的高反射釉层，高反射釉层由上述玻璃油墨固化形成。
本申请实施例提供的高反射背板玻璃，其高反射釉层由上述玻璃油墨固化形成，使得该玻璃在PID测试时不会发生釉层颜色发黄或发黑的问题，质量稳定，有利于提高产品生产良率，提高商业利润。
一些实施例中，高反射釉层的体电阻大于或等于1012Ωmm2/m，保证了高反射釉层在PID测试时不会发生变色。
一些实施例中，玻璃基板为背板玻璃。
一些实施例中，高反射釉层的厚度为15-35微米。
一些实施例中，背板玻璃的厚度为1.6-2.5毫米。
制备上述高反射背板玻璃时，将上述玻璃油墨沉积在背板玻璃上，并在690℃-710℃下进行高温烧结，从而在背板玻璃上形成高反射釉层。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
本实施例提供了一种玻璃油墨，包括以下重量百分含量组分：
实施例2
本实施例提供了一种玻璃油墨，包括以下重量百分含量组分：
实施例3
本实施例提供了一种玻璃油墨，包括以下重量百分含量组分：
实施例4
本实施例提供了一种玻璃油墨，包括以下重量百分含量组分：
实施例5
本实施例提供了一种玻璃油墨，包括以下重量百分含量组分：
实施例6
本实施例提供了一种玻璃油墨，包括以下重量百分含量组分：
实施例7
本实施例提供了一种高反射背板玻璃，其具体制备方法包括以下步骤：
1)提供实施例1的玻璃油墨；
2)将步骤1)的玻璃油墨喷墨打印在背板玻璃的压花面，与马弗炉中700℃下烘烤，在背板玻璃上形成白色釉层。
实施例8
本实施例提供了一种高反射背板玻璃，其制备方法与实施例7的基本相同，区别在于：步骤1)中选择实施例2的玻璃油墨。
实施例9
本实施例提供了一种高反射背板玻璃，其制备方法与实施例7的基本相同，区别在于：步骤1)中选择实施例3的玻璃油墨。
实施例10
本实施例提供了一种高反射背板玻璃，其制备方法与实施例7的基本相同，区别在于：步骤1)中选择实施例4的玻璃油墨。
实施例11
本实施例提供了一种高反射背板玻璃，其制备方法与实施例7的基本相同，区别在于：步骤1)中选择实施例5的玻璃油墨。
实施例12
本实施例提供了一种高反射背板玻璃，其制备方法与实施例7的基本相同，区别在于：步骤1)中选择实施例6的玻璃油墨。
取实施例1-6的玻璃油墨进行体电阻测试，测试过程如下：
透过小型印刷机把各玻璃油墨分别印刷在直径为100mm、厚度为1mm的圆形钢片上，再把圆形钢片放入马弗炉中进行700℃烘烤，冷却降温后，采用体电阻仪对圆形钢片上形成的白色釉层进行体电阻测量，圆形钢片是导体对高绝缘材料的体电阻测量没有影响，所以测得的体电阻结果为白色釉层的体电阻。
测试结果发现，实施例1-6的玻璃油墨的体电阻均大于1×1012Ωmm2/m。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃油墨，由粉剂和油剂组成，其特征在于，所述粉剂包括玻璃粉、钛白粉和无机还原剂，且所述无机还原剂在所述玻璃油墨中的重量百分含量为2％-5％。
2.如权利要求1所述的玻璃油墨，其特征在于，所述无机还原剂选自氧化锌、氧化铝和氧化锆中的至少一种。
3.如权利要求1所述的玻璃油墨，其特征在于，所述钛白粉选为金红石型钛白粉；和/或
所述钛白粉的粒度小于或等于20μm。
4.如权利要求1所述的玻璃油墨，其特征在于，所述玻璃油墨的体电阻大于或等于1012Ωmm2/m。
5.如权利要求1至4任一项所述的玻璃油墨，其特征在于，以所述玻璃油墨的总重量为100％计，所述玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
玻璃粉 30％-50％；
钛白粉 30％-50％；
氧化锌 2％-5％；
油剂为余量。
6.如权利要求5所述的玻璃油墨，其特征在于，以所述玻璃油墨的总重量为100％计，所述玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
玻璃粉 35％-40％；
钛白粉 40％-45％；
氧化锌 2％-5％；
油剂为余量。
7.如权利要求5所述的玻璃油墨，其特征在于，以所述玻璃油墨的总重量为100％计，所述玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
玻璃粉 30％；
钛白粉 50％-55％；
氧化锌 2％-5％；
油剂为余量；
或，所述玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
玻璃粉 40％；
钛白粉 45％；
氧化锌 2％-3％；
油剂为余量。
8.如权利要求5所述的玻璃油墨，其特征在于，以所述玻璃油墨的总重量为100％计，所述玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
玻璃粉 35％；
钛白粉 50％；
氧化锌 3％；
油剂为余量；
或，所述玻璃油墨包括以下重量百分含量组分：
玻璃粉 45％；
钛白粉 40％；
氧化锌 2.5％；
油剂为余量。
9.一种高反射背板玻璃，其特征在于，包括玻璃基板以及形成在所述玻璃基板上的高反射釉层，所述高反射釉层由权利要求1至8任一项所述的玻璃油墨固化形成。
10.如权利要求9所述的高反射背板玻璃，其特征在于，所述高反射釉层的体电阻大于或等于1012Ωmm2/m。
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