CN113206161A - 一种彩色高透光太阳能面板及其制备方法 - Google Patents

一种彩色高透光太阳能面板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及太阳能面板制备技术领域，尤其是一种彩色高透光太阳能面板及其制备方法。一种彩色高透光太阳能面板，包括太阳能芯片，太阳能芯片的上下表面粘结有弹性粘结层；所述弹性粘结层粘结有钢化玻璃板；所述钢化玻璃板上表面复合有第一功能性胶膜层；所述钢化玻璃板下表面复合有第二功能性胶膜层；所述钢化玻璃板和第一功能性胶膜层之间复合有有机玻璃板。本申请具有较好的抗冲击效果且使用较为安全。一种彩色高透光太阳能面板的制备方法，先进行原材料的制备，然后在太阳能芯片表面依次复合钢化玻璃板、有机玻璃板和保护膜层，最后进行真空热压成型得成品。本制备方法可制备得到内部缺陷小，机械性能较为优异的彩色高透光太阳能面板。

Description

一种彩色高透光太阳能面板及其制备方法
技术领域
本申请涉及太阳能面板制备技术领域，尤其是涉及一种彩色高透光太阳能面板及其制备方法。
背景技术
太阳能幕墙又称光电幕墙，是用光电池、光电板技术，把太阳光转化为电能的一种建筑幕墙。光电幕墙包括太阳能芯片、钢化玻璃，钢化玻璃采用透明胶水粘结于太阳能芯片表面。钢化玻璃是预应力玻璃，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性和冲击性等。
上述中的相关技术方案存在以下缺陷：钢化玻璃易发生自爆或者受外力发生爆裂破碎，一旦发生爆裂破碎，整块钢化玻璃都会破碎，破碎的玻璃渣以脱落，易出现使用安全性的问题。
发明内容
为了解决相关技术中存在的使用安全性较低的问题，本申请目的在于提供一种彩色高透光太阳能面板及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种彩色高透光太阳能面板，采用如下的技术方案：
一种彩色高透光太阳能面板，包括太阳能芯片，太阳能芯片的上下表面粘结有弹性粘结层；所述弹性粘结层粘结有钢化玻璃板；所述钢化玻璃板上表面复合有第一功能性胶膜层；所述钢化玻璃板下表面复合有第二功能性胶膜层；所述钢化玻璃板和第一功能性胶膜层之间复合有有机玻璃板。
通过采用上述技术方案，采用自行研制的透明弹性粘结层将钢化玻璃板粘结于太阳能芯片，透明弹性粘结层带有自愈合的效果，既可提升钢化玻璃板的抗冲击强度和弯曲强度，又可避免出现玻璃爆裂的情况下，自愈合的透明弹性粘结层使得玻璃渣之间相互嵌合不易发生玻璃渣脱落，此外有机玻璃板的设置可缓冲外界冲击，降低钢化玻璃板的破损概率，保护膜层对有机玻璃板进行保护，提升整体的耐候性，缓解有机玻璃板的老化，因此，本申请的彩色高透光太阳能面板使用安全性好且使用寿命较长。
优选的，所述第一功能性胶膜层包括依次复合于有机玻璃板上表面的POE粘结层、第一PET载体层和第一纳米涂层；所述第二功能性胶膜层包括依次复合于钢化玻璃板下表面的胶膜粘结层、第二PET载体层和第二纳米涂层。
通过采用上述技术方案，可制备得到防水、防灰、防刮花、防老化且透光率高的彩色太阳能面板。
优选的，所述第一功能性胶膜层包括依次复合于有机玻璃板上表面的第一封装热熔胶涂层、阻水纳米涂层、第三PET载体层和HC/AF纳米涂层；所述第二功能性胶膜层包括依次复合于钢化玻璃板下表面的第二封装热熔胶涂层、电子束介质层镀膜和第四PET载体层。
通过采用上述技术方案，可制备得到阻水、防灰、防刮花、防老化且透光率更高的彩色太阳能面板。
优选的，所述第一功能性胶膜层包括依次复合于有机玻璃板上表面的POE粘结层和第一防护层；所述第二功能性胶膜层包括依次复合于钢化玻璃板下表面的胶膜粘结层和第二防护层；第一防护层和第二防护层结构相同；第一防护层包括第一PET载体层和第一纳米涂层，第一纳米涂层复合于第一PET载体层上下表面。
通过采用上述技术方案，可制备得到阻水、防灰、防刮花、防老化且透光率更高的彩色太阳能面板。
优选的，所述所述第一功能性胶膜层包括第一防水纳米涂层、POE粘结层和第一PET载体层，第一防水纳米涂层复合于太阳能芯片上表面；POE粘结层粘结于有机玻璃板上表面；第一PET载体层粘结于POE粘结层上表面；第二功能性胶膜层包括第二防水纳米涂层、胶膜粘结层和第二PET载体层，第二防水纳米涂层复合于太阳能芯片下表面；胶膜粘结层粘结于钢化玻璃板下表面；第二PET载体层粘结于胶膜粘结层下表面。
通过采用上述技术方案，可制备得到防水绝缘性好、防灰、防刮花、防老化且透光率高的彩色太阳能面板。
优选的，所述第一功能性胶膜层和第二功能性胶膜层结构相同；第一功能性胶膜层是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的TPU母粒、0.5-1.5份的钛酸钾晶须、0.5-2.0份的抗氧化剂；有机玻璃板朝向钢化玻璃板的表面蚀刻形成有抗冲击丝路；有机玻璃板朝向钢化玻璃板的表面通过PVD物理气相沉积工业形成有缺陷修复层；缺陷修复层沉积厚度为300-8000nm。
通过采用上述技术方案，有机玻璃板受到外界的冲击，应力作用会优先传递至抗冲击丝路，抗冲击丝路传递的应力作用会优先作用于钢化玻璃板和有机璃玻板之间的弹性粘结剂，可将应力作用分为两波先后传递至钢化玻璃板，分散了外界冲击对钢化玻璃板的冲击，从而可较为有效提升整体的抗冲击强度，从而提升整体的使用安全性；钛酸钾晶须的Ti-0多面体主链呈层状结构，晶须直径0.10-0.16微米，作为TPU薄膜的改性剂，对整体的透明度影响小且自身较好的抗拉伸强度和弹性模量，对于保护膜层性能的提升在于绝热性、耐酸碱性和耐热性，有利于改善整体的耐候性和耐热性，提升整体的使用安全性；
微观上，层叠分布于保护膜层的层状结构钛酸钾晶须可抵抗更大的抗击例且不易被撕裂；抗氧化剂的引入对于保护膜层性能的提升在于抗紫外线性能，有利于改善整体的耐候性，提升整体的使用安全性。
优选的，所述钢化玻璃板是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的玻璃粉、0.5-4.0份的氧化硼、2.0-10.0份的过氧化钠、0.1-3.0份的过氧化钾、3.0-15.0的氧化铝、1.0-8.0份的增强粉体、3.0-20份的着色剂；增强粉体包括0.5-2.0份的方石型碳酸钙晶须、0.5-3.0份的氧化锌晶须、0.5-2.0份的氧化锆；着色剂为有色金属、有色金属氧化物中的一种或者多种组合。
莫来石粉料的引入有利于整体结构的稳定性的提升，有利于改善钢化玻璃的抗热冲击强度，为加工过程中的真空热压处理提供加工基础；增强粉体的引入是用于改善钢化玻璃的弯曲强度、韧性和抗冲击性能，通过采用上述技术方案，可制备得到抗冲击强度较好的钢化玻璃板；方石型碳酸钙晶须是采用方解石型晶体制备的，在本彩色钢化玻璃体系中主要是调节配料的均匀性，改善增强粉体的混合均匀性；氧化锌晶须是规整三维结构的四脚状晶须，可改善彩色钢化玻璃的韧性、抗冲击强度和弯曲强度，此外，自身密度高可起到一定的吸波减震的作用，使得本申请的彩色高透光太阳能面板不易发生共振破坏，提升整体的结构稳定性；氧化锆的引入，本申请在应力作用下发生t-m晶相转变，出现应力诱导相变吸收能量，使得裂纹尖端的应力场松弛，增加裂纹扩张阻力，起到了较好的增韧性。
优选的，所述钢化玻璃板的制备方法，包括以下步骤：
S1，按配比称量玻璃粉、氧化硼、过氧化钠、过氧化钾、氧化铝、莫来石粉料、增强粉体、着色剂研磨粉碎，在去离子水中超声波清洗1-2h，烘干获得配合料；
S2，将S1中的配合料加热至1080-1250℃，维持6-12h，获得均匀澄清的玻璃液；
S3，将S2中的玻璃液浇筑成型，成型后进行退火、热处理、冷却制备得彩色玻璃平板；
S4，按规格裁切S3中的彩色玻璃平板，将裁切好的彩色玻璃平板至于230-240℃下预热，预热3-10分钟后，升温至320-350℃预热5-10min，然后进入钢化炉，在700-740℃下，钢化处理140-220s，最后以恒定速率降温冷却至140-150℃，降温时间为300-360s，得到钢化玻璃。
通过采用上述技术方案，可制备得到抗冲击强度较好且有韧性的钢化玻璃板，可提升本申请整体的使用安全性。
优选的，所述弹性粘结层是由组份A和组分B聚合而成；组份A包括聚醚多元醇、匀泡剂、聚醚改性聚硅氧烷、分散剂、扩链剂、催化剂；组分B包括聚醚多元醇、异氰酸酯、丁二酮肟、丙酮；聚醚多元醇为分子量为2000-3000；异氰酸酯为HDI、IPDI、H12MDI中的一种或多种组合；扩链剂为1,5-戊二醇、1,6-己二醇一种或两种组合。
通过采用上述技术方案，可制备得到具有自愈效果的弹性粘结层，有利于改善整体的使用安全性。
第二方面，本申请提供一种彩色高透光太阳能面板的制备方法，采用如下的技术方案：一种彩色高透光太阳能面板，包括以下步骤：
S1，原材料的制备；
S2，无尘环境下，对太阳能芯片表面进行清洁处理后，多次刮涂弹性粘结剂于太阳能芯片表面，固化凝胶形成2-5mm的弹性粘结层；
S3，对钢化玻璃板表面进行清洁处理后，将钢化玻璃板复合于太阳能芯片表面；
S4，钢化玻璃板上表面进行清洁处理后多次刮涂弹性粘结剂于钢化玻璃板表面，固化凝胶形成0.2-1.0mm的弹性粘结剂，将机玻璃板复合于钢化玻璃板上表面；
S5，有机玻璃板表面进行清洁处理后将第一功能性胶膜层复合于有机玻璃板表面；
S6，钢化玻璃板下表面进行清洁处理后将第二功能性胶膜层复合于钢化玻璃板下表面；
S7，采用真空热压装置进行真空热压处理，压力为75-80kpa，温度维持在70-80℃，处理时间为30min。
通过采用上述技术方案，本制备方法可制备得到内部缺陷小，机械性能较为优异的彩色高透光太阳能面板。
综上所述，本申请具有以下优点：
1.本申请的彩色高透光太阳能面板采用抗冲击性好且带有韧性的彩色钢化玻璃，采用自行配置的胶黏剂将彩色钢化玻璃和太阳能芯片复合，所得彩色高透光太阳能面板使用安全性好且使用寿命较长。
2.本申请的彩色高透光太阳能面板阻水绝缘性好、防老化、防刮伤、防灰尘，透光率在80％以上。
3.本制备方法可制备得到内部缺陷小，机械性能较为好的彩色高透光太阳能面板，适用于作为绿色建筑环保幕墙。
附图说明
图1是本申请中真空热压装置的结构示意图。
图2是本申请真空热压装置中热压模具的结构示意图。
图3是本申请真空热压装置中热压模具的结构展示图。
图4是本申请中实施例1的整体结构示意图。
图5是本申请中实施例1的机玻璃板的结构示意图。
图6是本申请中实施例2的整体结构示意图。
图7是本申请中实施例3的整体结构示意图。
图8是本申请中实施例4的整体结构示意图。
图9是本申请中实施例5的整体结构示意图。
图中，1、太阳能芯片；2、弹性粘结层；3、钢化玻璃板；4、第一功能性胶膜层；40、第一防水纳米涂层；41、POE粘结层；42、第一PET载体层；43、第一纳米涂层；44、第一封装热熔胶涂层；45、阻水纳米涂层；46、第三PET载体层；47、HC/AF纳米涂层；40、第二功能性胶膜层；400、第二防水纳米涂层；401、胶膜粘结层；402、第二PET载体层；403、第二纳米涂层；404、第二封装热熔胶涂层；405、电子束介质层镀膜；406、第四PET载体层；5、有机玻璃板；51、抗冲击丝路；52、缺陷修复层；6、真空热压装置；7、热压模具；71、真空袋；711、接口；72、玻璃卡接体；73、横向钢铸件；731、滑动槽；732、调节螺栓；733、缓冲弹簧；74、纵向橡胶挤出件；75、卡接玻璃的卡接框架；8、真空热压罐；9、第一防护层；90、第二防护层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
原料
Figure BDA0003052401150000051
Figure BDA0003052401150000061
中间体的制备例
制备例1
方石型碳酸钙晶须的制备方法：将市售的方解石型碳酸于950℃下煅烧分解，后再进行消化处理，加入到氯化镁溶液中得到悬浊液，然后进行400rpm搅拌，同时以100ml/s的速度通入二氧化碳，加热至50℃停留5min，加热至65℃停留5min，加热至750℃停留10min，加热至80℃停留15min，生产碳酸钙沉淀，过滤、洗涤，100℃烘干6h得方石型碳酸钙晶须。
制备例2
有机玻璃板的加工：步骤一，选用3mm厚的透明PMMA亚克力有机玻璃板，浸泡于去离子水中，超声波清洗10min；步骤二，在透明PMMA亚克力有机玻璃板表面涂覆石蜡进行保护，在涂覆了石蜡的透明PMMA亚克力有机玻璃板表面雕刻出预想的丝路图案，丝路图案为多个圆环，相邻圆环的间距为10mm，单个圆环的外径与内径之差为1.0mm；步骤三，用10％的氢氟酸进行蚀刻5min，清洗透明PMMA亚克力有机玻璃板表面，丝路图案中圆环的深度约为150-200微米之间，在4℃下低温烘干，得半成品有机玻璃板；步骤四，对半成品有机玻璃板进行超声波清洗10min，采用PVD电弧镀层系统(型号：PIFC-04ARC/PRO)进行阴极电弧等离子体沉积，将其夹装于真空室内旋转样品台上，将碳化硅靶材安装于阴极电弧的蒸发器上，控制氩气和氮气通量，氮气流量60sccm，氩气40sccm，氮气分压强60％，调至真空室的真空度为2*10-1Pa，基底偏压调至-150V，基底偏压的占空比为43:57，再开靶磁场，点燃氮化硅靶材，弧电工作电压20V，弧电电流调至100A，沉积时间50min，自然冷却至常温取出，半成品有机玻璃板表面形成320nm±15nm的缺陷修复层，制备得到成品有机玻璃板。
制备例3
第一功能性胶膜的加工：先称量100份的TPU塑料、0.8份的钛酸钾晶须和1.0份的抗氧化剂1010，在500rpm下充分搅拌混合20min，然后上料至流延机中，进行流延成膜操作(流延操作为现有技术此处不加赘述)，制备得到具有缓震功能且耐候性和化学稳定性较好的TPU保护膜层。
制备例4
弹性粘结剂的制备：
S1：组份A的制备，按照组份A的配比称量25.0kg分子量为2000的聚醚多元醇(采购于美国道森dowsun)、0.13kg二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、0.3kg匀泡剂、0.5kg聚醚改性聚硅氧烷(品牌为KMT，CAS为0875678)、0.3kg的聚氨酯型高分子分散剂、0.05kg的辛癸酸铋(The Shepherd Chemical Company)，在83.5℃下，搅拌混合1.5小时，投入计量准确1.25kg的1,5-戊-二醇和0.25kg的1,6-己二醇，在600rpm的转速下，搅拌混合3小时。
S2，组份B的制备：
S2.1，按照组份B的配比称量5kg的丁二酮肟(南京化学试剂股份有限公司)和25kg的丙酮，200rpm下搅拌80min，使得丁二酮肟溶于丙酮中。
S2.2，按照组份B的配比称量25kg的分子量为2000的聚醚多元醇、20kg的MDI-50、25kg的H12MDI异氰酸酯，在600转/分钟的转速下，温度为80℃，搅拌混合2小时；
S2.3，将S2.1的丁二酮肟溶液，加入到S2.2的物料中，在600rpm和80℃下，除去丙酮，搅拌混合2小时。
S3，将制备的组份A和组分B按照重量份之比为1：1.01，在25℃下、800转/分钟的搅拌转速下混合30min，得具有自愈效果的弹性粘结剂。
制备
参考图3，本申请中所运用到的设备为：真空热压装置6包括热压模具7和真空热压罐8，真空热压罐8为市售的热压罐；热压模具7是自行研发设计的。
参考图4，热压模具7包括真空袋71、玻璃卡接体72和高温真空导流棉70，真空袋71一体成型有接口711，接口711可与真空热压罐8螺纹且密封连接。
参考图4和图5，玻璃卡接体72包括横向钢铸件73和纵向橡胶挤出件74，横向钢铸件73和纵向橡胶挤出件74形成有用于卡接玻璃的卡接框架75。横向钢铸件73沿自身长度方向一体成型有滑动槽731。纵向橡胶挤出件74可在滑动槽731内，沿横向钢铸件73的长度方向滑动。横向钢铸件73两端螺纹连接有调节螺栓732，调节螺栓732和纵向橡胶挤出件74之间设置有缓冲弹簧733，缓冲弹簧733与纵向橡胶挤出件74相抵接。
参考图4和图5，真空热压装置6使用方式：待热压的复合玻璃周向包覆防碎橡胶套75，将待热压的复合玻璃装载于卡接框架75内，缓冲弹簧733与纵向橡胶挤出件74相抵接使得纵向橡胶挤出件74与待热压的复合玻璃件可相对运动。待热压的复合玻璃安装完成后，待热压的复合玻璃上下表面贴附上高温真空导流棉70，装至真空袋71中密封，真空袋71的接口711与真空热压罐8连通进行真空热压。
实施例
实施例1
参照图4，为本申请公开的一种彩色高透光太阳能面板，包括市售常规的太阳能芯片1，太阳能芯片1的厚度为0.3mm。太阳能芯片1的上下表面均涂覆制备例4中透明的弹性粘结剂，待其固化形成有有弹性粘结层2，弹性粘结层2的厚度为0.6mm。太阳能芯片1的上下表面的弹性粘结层2均粘结有钢化玻璃板3，钢化玻璃板3的厚度为6mm。钢化玻璃板3上下表面均涂覆制备例4中透明的弹性粘结剂，弹性粘结剂厚度为1mm，从而粘结有2mm的有机玻璃板5。有机玻璃板5上表面粘结有第一功能性胶膜层4。位于太阳能芯片1的下表面的钢化玻璃板3下表面粘结有第二功能性胶膜层40。
参照图4，第一功能性胶膜层4包括POE粘结层41、第一PET载体层42、第一纳米涂层43。其中，POE粘结层41粘结于位于太阳能芯片1的上表面的有机玻璃板5上表面。POE粘结层41为0.2mm的光伏POE薄膜，通过热压的方式将第一功能性胶膜层4粘附于有机玻璃板5。第一PET载体层42的为0.05mm的PET薄膜，第一PET载体层42粘结于POE粘结层41上表面。第一纳米涂层43采用真空镀膜机通过真空镀膜形成于第一PET载体层42上表面，第一纳米涂层43为纳米二氧化钛层，具有较好的阻水效果较好且层密度较高，纳米二氧化钛层可通过涂布机或者真空镀膜法或者物理气相沉积技术，厚度为0.05mm。
参照图4，第二功能性胶膜层40包括0.05mm的胶膜粘结层401、0.05mm的第二纳米涂层403和0.05mm的第二PET载体层402。其中，胶膜粘结层401为tpu热熔胶膜，通过热压粘结于钢化玻璃板3。第二纳米涂层403采用真空镀膜机通过真空镀膜形成于第二PET载体层402上表面。第二纳米涂层403和第一纳米涂层43材质相同。
参照图5，为了保证有机璃玻板5的抗冲击性能，有机玻璃板5朝向钢化玻璃板3的表面蚀刻形成有抗冲击丝路51。抗冲击丝路51是由多个圆环丝路组成，圆环丝路的圆心皆同心，且相邻圆环的间距为7.5mm，单个圆环的外径与内径之差为1.0mm。抗冲击丝路51中圆环的深度约为150-200微米之间。当有机玻璃板5受到外界的冲击，应力作用会优先传递至抗冲击丝路51，抗冲击丝路51传递的应力作用会优先作用于钢化玻璃板3和有机璃玻板5之间的弹性粘结剂，可将应力作用分为两波先后传递至钢化玻璃板3，分散了外界冲击对钢化玻璃板3的冲击，从而可较为有效提升整体的抗冲击强度。
钢化玻璃板3是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的玻璃粉、1.5份的氧化硼、7.4份的过氧化钠、0.3份的过氧化钾、12.0份的氧化铝、1份的制备例1中的方石型碳酸钙晶须、2份氧化锌晶须、2份氧化锆、4份的氧化铜粉料。
钢化玻璃板3的制备方法，包括以下步骤：
S1，按配比称量玻璃粉、氧化硼、过氧化钠、过氧化钾、氧化铝、莫来石粉料、方石型碳酸钙晶须、氧化锌晶须、氧化锆、氧化铜粉料，采用球磨机进行研磨粉碎，转速500rpm，研磨时间为1h，研磨完成后在去离子水中超声波清洗2.0h，在10℃下进行低温烘干2h，获得配合料；
S2，将S1中的配合料加热至1230±5℃，维持9h，获得均匀澄清的玻璃液；
S3，将S2中的玻璃液浇筑于模具中成型，成型后至于退火炉中进行退火处理，在退火炉中热处理消除热应力后冷却至室温制备得6mm的彩色玻璃平板；
S4，按规格裁切S3中的彩色玻璃平板，将裁切好的彩色玻璃平板至于235±3.0℃下预热，预热5分钟后，升温至335±2.0℃预热8min，然后进入钢化炉控制温度为720±5.0℃，钢化处理200s，最后以1.9℃/s的降温速率冷却至140-150℃之间，降温时间为300s，得到6mm的彩色钢化玻璃。
一种彩色高透光太阳能面板的制备方法，包括以下步骤：
S1:原材料的制备，将制备前所需的弹性粘结剂、太阳能芯片、钢化玻璃板、有机玻璃板和保护膜层带入无尘车间中备用，有机玻璃板的制备方法参见制备例2，弹性粘结剂制备方法参见制备例4，钢化玻璃板的制备方法参见实施例1中的钢化玻璃板3的制备方法；
S2，在无尘车间中，对太阳能芯片1表面进行气枪冲气清洁，除去表面的灰尘，在太阳能芯片1表面分别进行多次刮涂弹性粘结剂，待弹性粘结剂室温下固化凝胶形成0.50±0.05mm的弹性粘结层2，
S3，钢化玻璃板3在去离子水中超声波清洗20min，于35℃下进行烘干钢化玻璃板3表面水分，将钢化玻璃板3复合于太阳能芯片1表面的弹性粘结层2；
S4，钢化玻璃板3进行气枪冲气清洁，除去表面的灰尘，在钢化玻璃板3表面进行多次刮涂弹性粘结剂，待弹性粘结剂室温下固化凝胶形成0.2mm的弹性粘结层，有机玻璃板在去离子水中超声波清洗10min，将有机玻璃板5粘结复合于钢化玻璃板3上表面；
S5，气枪冲气清洁有机玻璃板5表面，除去表面的灰尘，将第一功能性胶膜层4热压粘结于有机玻璃板5表面，气枪冲气清洁位于太阳能芯片1下表面的钢化玻璃板3表面，除去表面的灰尘，将第二功能性胶膜层40热压粘结于钢化玻璃板3表面，得半成品；
S6，将S5中的半成品，装载于真空热压装置6的卡接框架75内，缓冲弹簧733与纵向橡胶挤出件74相抵接使得纵向橡胶挤出件74与半成品可相对运动，半成品安装完成后，在半成品上下表面贴附上高温真空导流棉70，装至真空袋71中密封，真空袋71的接口711与真空热压罐8连通进行真空热压，压力为80±2.0kpa，温度维持在72±1.0℃，升温速度为1.0℃/min，处理时间为30min，取出自然冷却得成品。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：参照图6，第一功能性胶膜层4包括0.1mm的第一封装热熔胶涂层44、0.025mm的阻水纳米涂层45、0.05mm的第三PET载体层46和0.025mm的HC/AF纳米涂层47。其中，第一封装热熔胶涂层44为PUR热熔胶，第一封装热熔胶涂层44粘结于有机玻璃板5上表面。阻水纳米涂层45为阻水效果较好且层密度较高的纳米二氧化钛层，可通过涂布机或者真空镀膜法或者物理气相沉积技术附着于第三PET载体层46表面。阻水纳米涂层45镀膜于第三PET载体层46表面，且位于第三PET载体层46和第一封装热熔胶涂层44之间。HC/AF纳米涂层47为HC/AF纳米镀膜，HC/AF纳米涂层47镀膜于第三PET载体层46背向阻水纳米涂层45的表面。
参照图6，第二功能性胶膜层4包括与第一封装热熔胶涂层44材料和尺寸相同的第二封装热熔胶涂层404、0.025mm的电子束介质层镀膜405和0.05mm的第四PET载体层406，第二封装热熔胶涂层404粘结于位于太阳能芯片1下表面的钢化玻璃板3下表面。电子束介质层镀膜405是通过化学气相沉积法形成的二氧化硅防水阻隔层，电子束介质层镀膜405镀膜于第四PET载体层406表面且位于第四PET载体层406和第二封装热熔胶涂层404之间。
实施例3
实施例4与实施例1的区别在于：参照图7，第一功能性胶膜层4包括从下至上括依次复合于有机玻璃板5上表面的POE粘结层41和0.1mm的第一防护层9。POE粘结层41粘结于位于太阳能芯片1的上表面的有机玻璃板5上表面。POE粘结层41为0.2mm的光伏POE薄膜，通过热压的方式将第一功能性胶膜层4粘附于有机玻璃板5。第一防护层9包括0.05mm的第一PET载体层42和0.025mm的第一纳米涂层43，第一纳米涂层43镀膜形成于第一PET载体层42上下表面。第一纳米涂层43为纳米二氧化钛层，具有较好的阻水效果较好且层密度较高，纳米二氧化钛层可通过涂布机或者真空镀膜法或者物理气相沉积技术，厚度为0.05mm参照图7，第二功能性胶膜层40包括0.05mm的胶膜粘结层401和0.1mm的第二防护层90。第一防护层9和第二防护层90结构相同。胶膜粘结层401为tpu热熔胶膜，通过热压粘结于钢化玻璃板3。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：参照图8，第一功能性胶膜层4包括0.025mm的第一防水纳米涂层40、0.20mm的POE粘结层41和0.05mm的第一PET载体层42。第一防水纳米涂层40镀膜形成于太阳能芯片1上表面。第一防水纳米涂层40为纳米二氧化钛层，具有较好的阻水效果较好且层密度较高，纳米二氧化钛层可通过涂布机或者真空镀膜法或者物理气相沉积技术，厚度为0.025mm。POE粘结层41为0.2mm的光伏POE薄膜，粘结于有机玻璃板5上表面。第一PET载体层42粘结于POE粘结层41上表面。
第二功能性胶膜层40包括0.025mm的第二防水纳米涂层400、0.05mm的胶膜粘结层401和0.05mm的第二PET载体层402。其中，第二防水纳米涂层400和第一防水纳米涂层40材质相同且复合于太阳能芯片1下表面。胶膜粘结层401为tpu热熔胶膜，通过热压粘结于钢化玻璃板3。第二PET载体层402粘结于胶膜粘结层401下表面。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于：参照图9，为本申请公开的一种彩色高透光太阳能面板，包括市售常规的太阳能芯片1，太阳能芯片1的厚度为0.3mm。太阳能芯片1的上下表面均涂覆制备例4中透明的弹性粘结剂，待其固化形成有有弹性粘结层2，弹性粘结层2的厚度为0.6mm。太阳能芯片1的上下表面的弹性粘结层2均粘结有钢化玻璃板3，钢化玻璃板3的厚度为6mm。钢化玻璃板3上下表面均涂覆制备例4中透明的弹性粘结剂，弹性粘结剂厚度为1mm，从而粘结有2mm的有机玻璃板5。有机玻璃板5上表面粘结有第一功能性胶膜层4。位于太阳能芯片1的下表面的钢化玻璃板3下表面粘结有第二功能性胶膜层40。第一功能性胶膜层4和第二功能性胶膜层40结构相同均厚为2mm，参见制备例3的制备方法。
钢化玻璃板3是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的玻璃粉、1.5份的氧化硼、7.4份的过氧化钠、0.3份的过氧化钾、12.0份的氧化铝、1份的制备例1中的方石型碳酸钙晶须、2份氧化锌晶须、2份氧化锆、4份的氧化铜粉料。
钢化玻璃板3的制备方法，包括以下步骤：
S1，按配比称量玻璃粉、氧化硼、过氧化钠、过氧化钾、氧化铝、莫来石粉料、方石型碳酸钙晶须、氧化锌晶须、氧化锆、氧化铜粉料，采用球磨机进行研磨粉碎，转速500rpm，研磨时间为1h，研磨完成后在去离子水中超声波清洗2.0h，在10℃下进行低温烘干2h，获得配合料；
S2，将S1中的配合料加热至1230±5℃，维持9h，获得均匀澄清的玻璃液；
S3，将S2中的玻璃液浇筑于模具中成型，成型后至于退火炉中进行退火处理，在退火炉中热处理消除热应力后冷却至室温制备得6mm的彩色玻璃平板；
S4，按规格裁切S3中的彩色玻璃平板，将裁切好的彩色玻璃平板至于235±3.0℃下预热，预热5分钟后，升温至335±2.0℃预热8min，然后进入钢化炉控制温度为720±5.0℃，钢化处理200s，最后以1.9℃/s的降温速率冷却至140-150℃之间，降温时间为300s，得到6mm的彩色钢化玻璃。
一种彩色高透光太阳能面板的制备方法，包括以下步骤：
S1:原材料的制备，将制备前所需的弹性粘结剂、太阳能芯片、钢化玻璃板、有机玻璃板和保护膜层带入无尘车间中备用，有机玻璃板的制备方法参见制备例2，弹性粘结剂制备方法参见制备例4，钢化玻璃板的制备方法参见实施例1中的钢化玻璃板3的制备方法；
S2，在无尘车间中，对太阳能芯片1表面进行气枪冲气清洁，除去表面的灰尘，在太阳能芯片1表面分别进行多次刮涂弹性粘结剂，待弹性粘结剂室温下固化凝胶形成0.50±0.05mm的弹性粘结层2，
S3，钢化玻璃板3在去离子水中超声波清洗20min，于35℃下进行烘干钢化玻璃板3表面水分，将钢化玻璃板3复合于太阳能芯片1表面的弹性粘结层2；
S4，钢化玻璃板3进行气枪冲气清洁，除去表面的灰尘，在钢化玻璃板3表面进行多次刮涂弹性粘结剂，待弹性粘结剂室温下固化凝胶形成0.2mm的弹性粘结层，有机玻璃板在去离子水中超声波清洗10min，将有机玻璃板5粘结复合于钢化玻璃板3上表面；
S5，气枪冲气清洁有机玻璃板5表面，除去表面的灰尘，将第一功能性胶膜层4热压粘结于有机玻璃板5表面，气枪冲气清洁位于太阳能芯片1下表面的钢化玻璃板3表面，除去表面的灰尘，将第二功能性胶膜层40热压粘结于钢化玻璃板3表面，得半成品；
S6，将S5中的半成品，装载于真空热压装置6的卡接框架75内，缓冲弹簧733与纵向橡胶挤出件74相抵接使得纵向橡胶挤出件74与半成品可相对运动，半成品安装完成后，在半成品上下表面贴附上高温真空导流棉70，装至真空袋71中密封，真空袋71的接口711与真空热压罐8连通进行真空热压，压力为80±2.0kpa，温度维持在72±1.0℃，升温速度为1.0℃/min，处理时间为30min，取出自然冷却得成品。
实施例6
实施例6与实施例5的区别在于：
钢化玻璃板3是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的玻璃粉、1.2份的氧化硼、7.0份的过氧化钠、0.4份的过氧化钾、10.0份的氧化铝、1.2份的制备例1中的方石型碳酸钙晶须、1.8份氧化锌晶须、2.0份氧化锆、4份的氧化铬绿粉料。
钢化玻璃板3的制备方法，包括以下步骤：
S1，按配比称量玻璃粉、氧化硼、过氧化钠、过氧化钾、氧化铝、莫来石粉料、方石型碳酸钙晶须、氧化锌晶须、氧化锆、氧化铬绿粉料，采用球磨机进行研磨粉碎，转速500rpm，研磨时间为1h，研磨完成后在去离子水中超声波清洗2.0h，在10℃下进行低温烘干2h，获得配合料；
S2，将S1中的配合料加热至1200±5℃，维持9h，获得均匀澄清的玻璃液；
S3，将S2中的玻璃液浇筑于模具中成型，成型后至于退火炉中进行退火处理，在退火炉中热处理消除热应力后冷却至室温制备得6mm的彩色玻璃平板；
S4，按规格裁切S3中的彩色玻璃平板，将裁切好的彩色玻璃平板至于225±3.0℃下预热，预热5分钟后，升温至335±2.0℃预热8min，然后进入钢化炉控制温度为710±5.0℃，钢化处理200s，最后以1.9℃/s的降温速率冷却至140-150℃之间，降温时间为300s，得到6mm的彩色钢化玻璃。
实施例7
实施例7与实施例5的区别在于：
钢化玻璃板3是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的玻璃粉、1.5份的氧化硼、7.2份的过氧化钠、0.5份的过氧化钾、11.0份的氧化铝、1.0份的制备例1中的方石型碳酸钙晶须、1.8份氧化锌晶须、1.8份氧化锆、4.0份的氧化钴粉料。
钢化玻璃板3的制备方法，包括以下步骤：
S1，按配比称量玻璃粉、氧化硼、过氧化钠、过氧化钾、氧化铝、莫来石粉料、方石型碳酸钙晶须、氧化锌晶须、氧化锆、氧化钴粉料，采用球磨机进行研磨粉碎，转速500rpm，研磨时间为1h，研磨完成后在去离子水中超声波清洗2.0h，在10℃下进行低温烘干2h，获得配合料；
S2，将S1中的配合料加热至1240±5℃，维持10h，获得均匀澄清的玻璃液；
S3，将S2中的玻璃液浇筑于模具中成型，成型后至于退火炉中进行退火处理，在退火炉中热处理消除热应力后冷却至室温制备得6mm的彩色玻璃平板；
S4，按规格裁切S3中的彩色玻璃平板，将裁切好的彩色玻璃平板至于235±3.0℃下预热，预热5分钟后，升温至335±2.0℃预热10min，然后进入钢化炉控制温度为720±5.0℃，钢化处理200s，最后以1.9℃/s的降温速率冷却至140-150℃之间，降温时间为300s，得到6mm的彩色钢化玻璃。
对比例
对比例1
钢化玻璃板3是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的玻璃粉、1.5份的氧化硼、7.4份的过氧化钠、0.3份的过氧化钾、12.0份的氧化铝、4份的氧化铜粉料。
钢化玻璃板3的制备方法，包括以下步骤：
S1，按配比称量玻璃粉、氧化硼、过氧化钠、过氧化钾、氧化铝、氧化铜粉料，采用球磨机进行研磨粉碎，转速500rpm，研磨时间为1h，研磨完成后在去离子水中超声波清洗2.0h，在10℃下进行低温烘干2h，获得配合料；
S2，将S1中的配合料加热至1230±5℃，维持9h，获得均匀澄清的玻璃液；
S3，将S2中的玻璃液浇筑于模具中成型，成型后至于退火炉中进行退火处理，在退火炉中热处理消除热应力后冷却至室温制备得6mm的彩色玻璃平板；
S4，按规格裁切S3中的彩色玻璃平板，将裁切好的彩色玻璃平板至于235±3.0℃下预热，预热5分钟后，升温至335±2.0℃预热8min，然后进入钢化炉控制温度为720±5.0℃，钢化处理200s，最后以1.9℃/s的降温速率冷却至140-150℃之间，降温时间为300s，得到6mm的彩色钢化玻璃。
一种彩色高透光太阳能面板的制备方法，包括以下步骤：
S1：选取与实施例5相同的太阳能芯片，3mm的透明PMMA亚克力有机玻璃板(未经处理)、粘结剂选用PVB胶水、制备例3中的TPU保护膜层备用、6mm的彩色钢化玻璃；
S2：通过PVB胶水将6mm的钢化玻璃粘结于太阳能芯片两表面；
S3，通过PVB胶水将3mm的透明PMMA亚克力有机玻璃板粘结于钢化玻璃表面；
SS4，通过PVB胶水将TPU保护膜层粘结于透明PMMA亚克力有机玻璃板表面得成品。
对比例2
对比例2与对比例1的区别在于：
一种彩色高透光太阳能面板的制备方法，包括以下步骤：
S1：选取与实施例1相同的太阳能芯片，3mm的透明PMMA亚克力有机玻璃板(未经处理)、粘结剂选用PVB胶水、6mm的彩色钢化玻璃；
S2：通过PVB胶水将6mm的钢化玻璃粘结于太阳能芯片两表面；
S3，通过PVB胶水将3mm的透明PMMA亚克力有机玻璃板粘结于钢化玻璃表面得成品。
性能检测试验
1.透光率测试：采用透光率雾度测定仪器进行测定。透光率雾度测定仪器型号CS-720，采购于上海科晓科学仪器有限公司。
2.抗冲击性测试：按照GB/T 15763.2-2016《建筑用安全玻璃第2部分钢化玻璃》分别对实施例1-3和对比例1-2中的钢化玻璃板进行测试。
3.霰弹袋冲击性能测试：按照GB/T 15763.2-2016《建筑用安全玻璃第2部分钢化玻璃》分别对实施例1-3和对比例1-2中的彩色高透光太阳能面板进行测试。
4.最大霰弹袋冲击性能测试：分别对实施例1-3和对比例1-2中的彩色高透光太阳能面板进行测试多次霰弹袋冲击性能测试，直至发生破碎，记录次数为最大霰弹袋冲击性能。
检测方法
表1是实施例1-3和对比例1的测试参数
Figure BDA0003052401150000151
表2是实施例1-3和对比例1-2的最大霰弹袋冲击性测试参数
Figure BDA0003052401150000152
表3是实施例4-7的最大霰弹袋冲击性测试参数
Figure BDA0003052401150000153
结合实施例1-7并结合表1可以看出，本申请制备的彩色高透光太阳能面板的透光率可保持在80％以上，抗冲击性能测试和霰弹袋冲击性能均为合格。
结合实施例1-7和对比例1-2并结合表2和3可以看出，本申请实施例1-3中制备的彩色高透光太阳能面板的霰弹袋冲击性能优于对比例1-2中制备的彩色高透光太阳能面板的霰弹袋冲击性能，因此，方石型碳酸钙晶须、氧化锌晶须和氧化锆的复配使用对于彩色高透光太阳能面板的抗冲击性能有提升作用。
结合实施例1-7和对比例1-2并结合表2和3可以看出，本申请实施例1-3中制备的彩色高透光太阳能面板的最大霰弹袋冲击性能优于对比例1中制备的彩色高透光太阳能面板的最大霰弹袋冲击性能，且本申请实施例2-3中制备的彩色高透光太阳能面板的最大霰弹袋冲击性能优于本申请实施例1中制备的彩色高透光太阳能面板的最大霰弹袋冲击性能。因此，方石型碳酸钙晶须、氧化锌晶须和氧化锆的复配使用对于彩色高透光太阳能面板的抗冲击性能有提升作用，其中采用的氧化钴和氧化铬绿对氧化锆起到了稳定剂的作用，具体地，在彩色钢化玻璃加工过程中，m相氧化锆在加热至1080-1250℃转为t相氧化锆存在于彩色钢化玻璃内部，在应力作用下发生t-m晶相转变，出现应力诱导相变吸收能量，使得裂纹尖端的应力场松弛，增加裂纹扩张阻力，起到了较好的增韧性。
结合实施例1-7和对比例1-2并结合表2和3可以看出，本申请实施例1-3中制备的彩色高透光太阳能面板的霰弹袋冲击性能优于对比例2中制备的彩色高透光太阳能面板的霰弹袋冲击性能，本申请实施例1-3中制备的彩色高透光太阳能面板的最大霰弹袋冲击性能优于对比例2中制备的彩色高透光太阳能面板的最大霰弹袋冲击性能，因此，保护膜层和粘结剂层的复合对于本申请制备的彩色高透光太阳能面板的抗冲击性能有提升作用。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种彩色高透光太阳能面板，包括太阳能芯片（1），其特征在于：所述太阳能芯片（1）的上下表面粘结有弹性粘结层（2）；所述弹性粘结层（2）粘结有钢化玻璃板（3）；所述钢化玻璃板（3）上表面复合有第一功能性胶膜层（4）；所述钢化玻璃板（3）下表面复合有第二功能性胶膜层（40）；所述钢化玻璃板（3）和第一功能性胶膜层（4）之间复合有有机玻璃板（5）。
2.根据权利要求1所述的一种彩色高透光太阳能面板，其特征在于：所述第一功能性胶膜层（4）包括依次复合于有机玻璃板（5）上表面的POE粘结层（41）、第一PET载体层（42）和第一纳米涂层（43）；所述第二功能性胶膜层（4）包括依次复合于钢化玻璃板（3）下表面的胶膜粘结层（401）、第二PET载体层（402）和第二纳米涂层（403）。
3.根据权利要求1所述的一种彩色高透光太阳能面板，其特征在于：所述第一功能性胶膜层（4）包括依次复合于有机玻璃板（5）上表面的第一封装热熔胶涂层（44）、阻水纳米涂层（45）、第三PET载体层（46）和HC/AF纳米涂层（47）；所述第二功能性胶膜层（4）包括依次复合于钢化玻璃板（3）下表面的第二封装热熔胶涂层（404）、电子束介质层镀膜（405）和第四PET载体层（406）。
4.根据权利要求1所述的一种彩色高透光太阳能面板，其特征在于：所述第一功能性胶膜层（4）包括依次复合于有机玻璃板（5）上表面的POE粘结层（41）和第一防护层（9）；所述第二功能性胶膜层（4）包括依次复合于钢化玻璃板（3）下表面的胶膜粘结层（401）和第二防护层（90）；第一防护层（9）和第二防护层（90）结构相同；第一防护层（9）包括第一PET载体层（42）和第一纳米涂层（43），第一纳米涂层（43）复合于第一PET载体层（42）上下表面。
5.根据权利要求1所述的一种彩色高透光太阳能面板，其特征在于：所述第一功能性胶膜层（4）包括第一防水纳米涂层（40）、POE粘结层（41）和第一PET载体层（42），第一防水纳米涂层（40）复合于太阳能芯片（1）上表面；POE粘结层（41）粘结于有机玻璃板（5）上表面；第一PET载体层（42）粘结于POE粘结层（41）上表面；第二功能性胶膜层（4）包括第二防水纳米涂层（400）、胶膜粘结层（401）和第二PET载体层（402），第二防水纳米涂层（400）复合于太阳能芯片（1）下表面；胶膜粘结层（401）粘结于钢化玻璃板（3）下表面；第二PET载体层（402）粘结于胶膜粘结层（401）下表面。
6.根据权利要求1所述的一种彩色高透光太阳能面板，其特征在于：所述第一功能性胶膜层（4）和第二功能性胶膜层（40）结构相同；第一功能性胶膜层（4）是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的TPU母粒、0.5-1.5份的钛酸钾晶须、0.5-2.0份的抗氧化剂；所述有机玻璃板（5）朝向钢化玻璃板（3）的表面蚀刻形成有抗冲击丝路（51）；有机玻璃板（5）朝向钢化玻璃板（3）的表面通过PVD物理气相沉积工业形成有缺陷修复层（52）；缺陷修复层（52）沉积厚度为300-8000nm。
7.根据权利要求1所述的一种彩色高透光太阳能面板，其特征在于：所述钢化玻璃板（3）是由包含以下重量份的原料制备而成：100份的玻璃粉、0.5-4.0份的氧化硼、2.0-10.0份的过氧化钠、0.1-3.0份的过氧化钾、3.0-15.0的氧化铝、1.0-8.0份的增强粉体、3.0-20份的着色剂；所述增强粉体包括0.5-2.0份的方石型碳酸钙晶须、0.5-3.0份的氧化锌晶须、0.5-2.0份的氧化锆；着色剂为有色金属、有色金属氧化物中的一种或者多种组合。
8.根据权利要求7所述的一种彩色高透光太阳能面板，其特征在于：所述钢化玻璃板（3）的制备方法，包括以下步骤：
S1，按配比称量玻璃粉、氧化硼、过氧化钠、过氧化钾、氧化铝、莫来石粉料、增强粉体、着色剂研磨粉碎，在去离子水中超声波清洗1-2h，烘干获得配合料；
S2，将S1中的配合料加热至1080-1250℃，维持6-12h，获得均匀澄清的玻璃液；
S3，将S2中的玻璃液浇筑成型，成型后进行退火、热处理、冷却制备得彩色玻璃平板；
S4，按规格裁切S3中的彩色玻璃平板，将裁切好的彩色玻璃平板至于230-240℃下预热，预热3-10分钟后，升温至320-350℃预热5-10min，然后进入钢化炉，在700-740℃下，钢化处理140-220s，最后以恒定速率降温冷却至140-150℃，降温时间为300-360s，得到钢化玻璃。
9.根据权利要求1所述的一种彩色高透光太阳能面板，其特征在于：所述弹性粘结层（2）是由组份A和组分B聚合而成；组份A包括聚醚多元醇、匀泡剂、聚醚改性聚硅氧烷、分散剂、扩链剂、催化剂；组分B包括聚醚多元醇、异氰酸酯、丁二酮肟、丙酮；所述聚醚多元醇为分子量为2000-3000；异氰酸酯为HDI、IPDI、H12MDI中的一种或多种组合；扩链剂为1,5-戊二醇搭配1,6-己二醇一种或两种组合。
10.权利要求1所述的一种彩色高透光太阳能面板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，原材料的制备；
S2，无尘环境下，对太阳能芯片（1）表面进行清洁处理后，多次刮涂弹性粘结剂于太阳能芯片（1）表面，固化凝胶形成2-5mm的弹性粘结层（2）；
S3，对钢化玻璃板（3）表面进行清洁处理后，将钢化玻璃板（3）复合于太阳能芯片（1）表面；
S4，钢化玻璃板（3）上表面进行清洁处理后多次刮涂弹性粘结剂于钢化玻璃板（3）表面，固化凝胶形成0.2-1.0mm的弹性粘结剂，将机玻璃板（5）复合于钢化玻璃板（3）上表面；
S5，有机玻璃板（5）表面进行清洁处理后将第一功能性胶膜层（4）复合于有机玻璃板（5）表面；
S6，钢化玻璃板（3）下表面进行清洁处理后将第二功能性胶膜层（40）复合于钢化玻璃板（3）下表面；
S7，采用真空热压装置（6）进行真空热压处理，压力为75-80kpa，温度维持在70-80℃，处理时间为30min。
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