CN113897100B - 一种玻璃涂膜、应用有该涂膜的玻璃及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种玻璃涂膜、应用有该涂膜的玻璃及光伏组件，按照质量份数计包括：硅烷改性二氧化硅1~5份、氟树脂80~120份、多元醇2~10份、交联剂15~25份、助剂0~10份；其中，所述硅烷改性二氧化硅由亲水型二氧化硅填料与预水解的硅烷偶联剂以及硅烷前驱体混合后得到。本发明中的这种涂膜能够与封装胶膜以及玻璃层压面之间分别建立三种不同类型的粘结作用，从而能够长效保持封装胶膜与玻璃之间粘结强度，使得光伏组件的封装能够保持稳定粘结，同时这种涂膜具有良好的透明性以及耐候性，不会影响光线的透过，因此不会影响光伏组件的发电效率，此外本发明还具有工艺条件简单、成本低廉的特点。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种玻璃涂膜、应用有该涂膜的玻璃及光伏组件。
背景技术
因玻璃具有几乎为零的水汽透过率，绝佳的耐磨性、耐候性、耐腐蚀性，以及高防火等级、高绝缘性等诸多特性，使得玻璃在光伏组件的研究、发展、应用过程中具有不可撼动的位置。同期，匹配封装用的胶膜也由最初普通透明EVA逐渐扩展出诸如高耐候EVA、高透光EVA、抗PID型EVA、高反射率白色EVA、低水汽透过率和高体积电阻率POE等诸多品种。EVA与POE均属于弱极性有机材料，而玻璃是表面平滑的无机材料，两者之间较难长久的粘合在一起。目前通常在胶膜配方中添加硅烷偶联剂，通过-Si-X基水解成-Si-OH，进而与玻璃表面的硅羟基形成氢键以及受热脱水缩合形成共价键来加强两者间的粘结强度。
目前，光伏组件用浮法玻璃生产过程导致的锡缺陷、上下表面羟基损耗、钢化处理羟基损耗均属于不可避免的现象，最终导致运往组件生产厂商手中的浮法玻璃表面硅羟基相对含量不是很高，不利于胶膜与玻璃的粘结。
此外，玻璃与封装胶膜在组件运行的全寿命期内，封装胶膜在高湿高温环境中会水解产生醋酸，从而在玻璃/硅烷偶联剂/胶膜界面处形成酸性环境，界面处形成的-Si-O-C-键在低PH环境中易发生-O-C-键断裂，导致胶膜/玻璃间粘结强度衰减。粘结力衰减的区域，水汽逐渐侵蚀与积聚，而最终形成脱层鼓包，进而导致封装失效。因此，胶膜与玻璃间建立充足且牢固的链接对光伏组件的长效稳定至关重要。
了提升胶膜与玻璃间的粘结强度，目前已报道的专利如下：
CN 102194924 B提供一种预先对硅烷偶联剂进行水解的方法，并采用直接与EVA主胶粒及助剂混料挤出成型的工艺，制备的胶膜经层压工艺后与玻璃面板可保持长期粘结力。但是这种方式也会带来如下三个问题：其一，水解后生成的低聚硅氧烷暴露在空气中一般只能维持一个星期的稳定，密封后一般也无法超过一个月贮存期，混掺到胶膜粒子中生产出的胶膜其贮存与性能维持存在问题。其二，由硅烷偶联剂小分子水解变为低聚硅氧烷后，其受热迁移能力大大减弱，导致封装过程中界面处无法持续补充所需的硅烷偶联剂，会造成胶膜与玻璃间有效连接点数量减少，不利于与玻璃的粘结力。其三，在第二点基础上，胶膜在湿热环境下水解营造的酸性环境，会破坏界面的链接点，使得有限数量的界面链接持续减少，其剥离强度衰减的速度较拥有丰富链接的界面间粘结强度衰减速度快。
其他的专利与文献通常还具有工艺条件较为苛刻，所需费用非常高（例如CN202705241 U）以及影响光线的透过，降低发电效率等的问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的光伏组件中的玻璃在制备过程中会出现不可避免的羟基损耗现象，导致胶膜与玻璃之间的粘结力较差，不利于胶膜与玻璃的粘结，进而导致光伏组件稳定性下降、封装失效的缺陷。
本发明的第一个目的在于提供了一种长效稳定性玻璃涂膜用以克服上述缺陷。
本发明的第一个目的在于提供了一种应用有该涂膜的玻璃。
本发明的第三个目的在于提供一种应用有该涂膜的光伏组件。
为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种长效稳定性玻璃涂膜，按照质量份数计包括：
硅烷改性二氧化硅1~5份
氟树脂80~120份
多元醇2~10份
交联剂15~25份
助剂0~10份；
其中，所述硅烷改性二氧化硅由亲水型二氧化硅填料与预水解的硅烷偶联剂以及硅烷前驱体混合后得到。
现有技术中，封装胶膜层压后平摊在玻璃表面，靠近玻璃表面的胶膜表面单分子膜层中的硅烷偶联剂与玻璃表面的硅羟基形成点对点的氢键作用以及高温下已链接的羟基之间的脱水缩合反应构建共价键作用。这种粘结具有以下两个特点：其一，封装胶膜难以渗入玻璃内部，属于面上点与点的链接。其二，如背景技术中所述，诸多因素导致双方连接点建立的数量不够多，高湿高温环境下粘结力容易快速衰减。具体表现是组件端出现鼓包，实验室用评估测试用光伏玻璃在用于测试背板与胶膜间剥离强度时容易出现胶膜与玻璃拉脱现象。
不同于目前技术，本方案中封装胶膜、玻璃均会与该透明涂膜构建紧密的联系。封装胶膜与该透明涂膜之间，两者会构建表面与渗透两种链接作用。玻璃与该透明涂膜之间，虽然也属于面上点对点链接，但该透明涂膜具有丰富连接点，也能保证两者间粘结强度，降低高湿高温环境下的粘结力的衰减速度。
其中对于封装胶膜与该透明涂膜之间的具体关系如下：本发明在涂膜原料中加入了亲水型二氧化硅填料与预水解的硅烷偶联剂以及硅烷前驱体混合后得到的硅烷改性二氧化硅，其中的亲水型二氧化硅具有以下优点：亲水型二氧化硅表面富含羟基，当其分散在涂膜表面以及内部中，可以作为胶膜与玻璃粘结的枢纽。当胶膜经层压后，胶膜中的硅烷偶联剂会迁移，与暴露在涂膜表面的以及涂膜内部的二氧化硅表面的硅羟基发生氢键作用，受热后脱水缩合而构建化学键作用，形成表面与渗透两种链接作用。其二，二氧化硅的存在，使得涂膜表面呈现一定的孔隙与起伏，胶膜渗入涂膜的空隙中并排除界面吸附的空气，建立良好的机械粘结作用。其三，气相二氧化硅具备反射紫外线的能力，有助于延长封装胶膜的耐候全周期寿命，延长组件的使用周期。其四，涂膜固化成形过程中伴随着分子间的范德华作用向共价键作用转变，分子间距离会显著减小，造成涂层收缩，内应力显著提升而使涂膜皲裂脱落，而气相二氧化硅具备较强的自成网络的能力，较低的膨胀系数，能够缓解此问题。
而对于玻璃与该透明涂膜之间的具体关系如下：本发明预先水解的硅烷偶联剂能够提前获得大量待反应的硅羟基，显著提高偶联剂硅羟基的浓度，使得其与玻璃表面硅羟基构建共价键的数量显著提高。同时，这种做低聚硅氧烷还可以作为桥梁作用，将其一部分参与到涂膜的交联体系中，提高无机填料分散稳定性，减弱其析出性。而小分子的硅烷前驱体则同样可向胶膜或者玻璃方向转移，并与涂膜的交联体系、低聚硅氧烷或者二氧化硅连接，从而使得玻璃、透明涂膜以及胶膜之间紧密连接形成一个整体。
同时，本发明在涂膜中加入了氟树脂，其能够作为气相二氧化硅的载体，由于其具有良好的透明性，因此不会影响光线的射入，从而影响光伏器件的使用。同时，其具有良好的化学惰性，因此其能耐几乎所有的化学物质和氧化剂，可在酸、碱或者氧化剂中长时间浸渍而不发生任何变化，因而具有良好的耐气候性。
作为优选，所述硅烷改性二氧化硅的制备方法如下：将硅烷偶联剂加入到由乙醇和水构成的水解溶液中，在一定温度下密封搅拌一定时间，得到预水解硅烷偶联剂，然后取一定质量的预水解的硅烷偶联剂以及硅烷前驱体，将其两者混合均匀后，喷洒在二氧化硅填料上，搅拌一定时间后，取出烘干，得到硅烷改性二氧化硅。
进一步优选，本发明中的亲水型二氧化硅填料为亲水性的气相二氧化硅，其在使用前需要在110~130℃下烘干处理4小时以上。
气相二氧化硅相较于沉淀法二氧化硅而言，其颗粒尺寸更加细微，因而其能够在涂膜中分散更加均匀，从而使得整个体系的增强效果更加优异。
作为优选，所述预水解的硅烷偶联剂为带有氨基以及烷氧基的硅烷偶联剂的预水解溶液，按照质量百分数计包括硅烷偶联剂15~25%、乙醇40~60以及水余量。
本发明中的硅烷偶联剂中带有氨基以及烷氧基，因而该硅烷偶联剂具有水解速度快的优点，并且活性氨基以及烷氧基对于偶联弱极性的氟碳树脂与高极性的气相二氧化硅有明显促进作用，使得体系之间更加稳定，更加均匀，此外还具有极强的粘结作用，能够使得整个体系之间的粘结效果更加牢固稳定。
作为优选，所述预水解的硅烷偶联剂的预水解温度为40~80℃，密封搅拌时间0.5~2h。
作为优选，所述硅烷前驱体的分子通式为R-Si-X3，其中X为甲氧基或乙氧基，R为甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、苯基中的一种。
进一步优选，所述硅烷前驱体为异丁基型烷氧基硅烷。
异丁基型的烷氧基硅烷具有适中的水解速度，并且其具有较强的迁移能力，从而能够在涂抹中进行迁移，与玻璃以及胶膜之间形成连接桥梁。
作为优选，所述预水解的硅烷偶联剂的添加量为二氧化硅填料质量的1~5 wt%，硅烷前驱体的添加量为二氧化硅填料质量的0.1~3 wt%。
作为优选，所述氟树脂可选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂。
作为优选，所述多元醇可以选用长链二元醇。
进一步优选，长链二元醇可以为PEG-200、PEG-300中的一个或两个构成。
作为优选，所述交联剂为脂肪族异氰酸酯、IPDI型异氰酸酯、XDI型异氰酸酯中的一种或多种构成。
进一步优选，交联剂按照-NCO/-OH=0.5~0.8比例添加。
作为优选，所述助剂包括紫外吸收剂、抗氧剂、表面活性剂、流平剂中的一种或多种。
进一步优选，表面活性剂优选为非有机硅类表面活性剂。
进一步优选，选用的紫外吸收剂包括苯并三唑类、三嗪类中的一类或混合物。
进一步地，苯并三唑类可包含UV-P、UVP-327、UV-326中的一种或多种混合物。三嗪类可包含UV 1164、UV 1577、Tinuvin 400、UV425中的一种或多种混合物。
一种所述长效稳定性玻璃涂膜的制备方法，包括以下步骤：
（S.1）硅烷改性二氧化硅的制备；
（S.2）按照配方称取氟树脂、多元醇、交联剂份、助剂以及溶剂，混合均匀后加入硅烷改性二氧化硅，分散均匀，得到涂膜分散液；
（S.3）将涂膜分散液涂覆在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上，室温静置一定时间后，升温烘烤，得到所述长效稳定性玻璃涂膜。
进一步优选，溶剂为有机溶剂，优选自醋酸丙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯中一种或多种构成。
一种玻璃，其表面涂覆有所述的玻璃涂膜。
一种光伏组件，包括电池片，所述电池片外部被封装胶膜包覆，所述封装胶膜的至少一个端面覆盖有一层玻璃前板，所述玻璃前板与封装胶膜之间通过所述的长效稳定性玻璃涂膜相互粘结固定。
因此，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明中的这种涂膜能够与封装胶膜以及玻璃层压面之间分别建立三种不同类型的粘结作用，从而能够长效保持封装胶膜与玻璃之间粘结强度，使得光伏组件的封装能够保持稳定；
（2）本发明中的这种涂膜具有良好的透明性以及耐候性，不会影响光线的透过，因此不会影响光伏组件的发电效率；
（3）本发明中的这种涂膜无需改变现有的浮法玻璃生产工艺，也无需对光伏玻璃的生产线做出较大的改造，因而具有工艺条件简单、成本低廉的特点。
附图说明
图1 为应用例1中所示的单玻组件示意图。
图2 为应用例2中所示的双玻组件示意图。
其中：1是组件玻璃前板，2是涂膜，3是封装胶膜，4是电池片，5是封装背板。
具体实施方式
下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
（1）将氨丙基三乙氧基硅烷/乙醇/去离子水按照质量比为20%/50%/30%配制成混合溶液。加入磁力转子，并控制溶液温度在60摄氏度范围下搅拌反应1小时，得到预水解溶液。
（2）将亲水型气相二氧化硅在120摄氏度下烘干处理4小时，称重。之后将该热处理后的气相二氧化硅轻轻倒入固体搅拌机中，按照1%气相二氧化硅质量的硅烷偶联剂前驱体异丁基三乙氧基硅烷，以及4 %气相二氧化硅质量的已预水解处理后的硅烷偶联剂溶液混匀后，雾化喷洒在搅拌机中的气相二氧化硅表面并充分搅拌，搅拌时间控制在1小时左右。取出气相二氧化硅，120摄氏度下直至烘干。
（3）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）100份，PEG-300（江苏省海安石油化工厂）5份，TPA-90SB（旭化成精细化工）9.48份，Desmodur Z4470 MPA/X（德国拜耳）9.48份；乙酸丁酯（常州谷旭化工有限公司）55份；Flow-300（德国迪高）0.6份。800rpm转速下搅拌15分钟，静置20分钟。加入已处理后的气相二氧化硅2.1份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌15分钟。静置15分钟，备用。
（4）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜。样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200摄氏度烘烤30分钟。
实施例2
（1）将氨丙基三甲氧基硅烷/乙醇/去离子水按照质量比为15%/60%/25%配制成混合溶液，加入磁力转子，并控制溶液温度在40℃下搅拌反应2h小时，得到预水解溶液。
（2）将亲水型气相二氧化硅在110℃下烘干处理8小时，称重，之后将该热处理后的气相二氧化硅轻轻倒入固体搅拌机中，按照0.1wt%气相二氧化硅质量的硅烷偶联剂前驱体异丙基三乙氧基硅烷，以及5 wt%气相二氧化硅质量的已预水解处理后的硅烷偶联剂溶液混匀后，雾化喷洒在搅拌机中的气相二氧化硅表面并充分搅拌，搅拌时间控制在0.5h左右，取出气相二氧化硅，120℃下直至烘干。
（3）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）80份，PEG-300（江苏省海安石油化工厂）4份，TPA-90SB（旭化成精细化工）5份，Desmodur Z4470 MPA/X（德国拜耳）15份；乙酸丁酯（常州谷旭化工有限公司）40份；UV-3260.5份。800rpm转速下搅拌10分钟，静置30分钟。加入已处理后的气相二氧化硅1份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌30分钟。静置10分钟，备用。
（4）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜，样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200℃烘烤30分钟。
实施例3
（1）将双[(3-三乙氧基硅基)丙基]氨/乙醇/去离子水按照质量比为25%/40%/35%配制成混合溶液，加入磁力转子，并控制溶液温度在80℃下搅拌反应0.5h小时，得到预水解溶液。
（2）将亲水型气相二氧化硅在130℃下烘干处理4小时，称重，之后将该热处理后的气相二氧化硅轻轻倒入固体搅拌机中，按照0.5 wt%气相二氧化硅质量的硅烷偶联剂前驱体苯基三乙氧基硅烷，以及5 wt%气相二氧化硅质量的已预水解处理后的硅烷偶联剂溶液混匀后，雾化喷洒在搅拌机中的气相二氧化硅表面并充分搅拌，搅拌时间控制在2h左右，取出气相二氧化硅，120℃下直至烘干。
（3）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）120份，PEG-300（江苏省海安石油化工厂）10份，TPA-90SB（旭化成精细化工）25份，醋酸丙酯（常州谷旭化工有限公司）80份；Flow-300（德国迪高）2份、Tinuvin 400（巴斯夫）5份。800rpm转速下搅拌30分钟，静置15分钟。加入已处理后的气相二氧化硅5份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌30分钟。静置30分钟，备用。
（4）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜，样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200℃烘烤30分钟。
实施例4
（1）将氨丙基三乙氧基硅烷/乙醇/去离子水按照质量比为20%/55%/25%配制成混合溶液，加入磁力转子，并控制溶液温度在70℃下搅拌反应1h小时，得到预水解溶液。
（2）将亲水型气相二氧化硅在115℃下烘干处理5小时，称重，之后将该热处理后的气相二氧化硅轻轻倒入固体搅拌机中，按照2.5wt%气相二氧化硅质量的硅烷偶联剂前驱体丙基三乙氧基硅烷，以及1wt%气相二氧化硅质量的已预水解处理后的硅烷偶联剂溶液混匀后，雾化喷洒在搅拌机中的气相二氧化硅表面并充分搅拌，搅拌时间控制在1h左右，取出气相二氧化硅，120℃下直至烘干。
（3）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）85份，PEG-300（江苏省海安石油化工厂）6.5份，TPA-90SB（旭化成精细化工）8份，Desmodur Z4470 MPA/X（德国拜耳）10份；丙二醇甲醚醋酸酯（常州谷旭化工有限公司）40~80份；抗氧剂1010（巴斯夫）2份、 Flow-300（德国迪高）1份、UV-P（巴斯夫）3份、月桂醇聚醚磺基琥珀酸酯二钠4份。800rpm转速下搅拌20分钟，静置25分钟。加入已处理后的气相二氧化硅3.5份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌20分钟。静置10分钟，备用。
（4）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜，样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200℃烘烤30分钟。
实施例5
（1）将氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷/乙醇/去离子水按照质量比为18%/55%/27%配制成混合溶液，加入磁力转子，并控制溶液温度在50℃下搅拌反应1.5h小时，得到预水解溶液。
（2）将亲水型气相二氧化硅在125℃下烘干处理4小时，称重，之后将该热处理后的气相二氧化硅轻轻倒入固体搅拌机中，按照2 wt%气相二氧化硅质量的硅烷偶联剂前驱体异丁基三乙氧基硅烷，以及3wt%气相二氧化硅质量的已预水解处理后的硅烷偶联剂溶液混匀后，雾化喷洒在搅拌机中的气相二氧化硅表面并充分搅拌，搅拌时间控制在1h左右，取出气相二氧化硅，120℃下直至烘干。
（3）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）85份，PEG-200（江苏省海安石油化工厂）8份，HMDI（万化化学）10份，Desmodur Z4470MPA/X（德国拜耳）15份；甲苯（武汉三合顺化工有限公司）60份；Flow-300（德国迪高）1份、UV1577（巴斯夫）3份、二十二烷基三甲基氯化铵（BT-85）2份。800rpm转速下搅拌15分钟，静置18分钟。加入已处理后的气相二氧化硅2.5份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌1115分钟。静置30分钟，备用。
（4）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜，样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200℃烘烤30分钟。
实施例6
（1）将氨丙基三乙氧基硅烷/乙醇/去离子水按照质量比为21%/45%/34%配制成混合溶液，加入磁力转子，并控制溶液温度在60℃下搅拌反应1h小时，得到预水解溶液。
（2）将亲水型气相二氧化硅在120℃下烘干处理4小时以上，称重，之后将该热处理后的气相二氧化硅轻轻倒入固体搅拌机中，按照0.8 wt%气相二氧化硅质量的硅烷偶联剂前驱体异丁基三乙氧基硅烷，以及2.6 wt%气相二氧化硅质量的已预水解处理后的硅烷偶联剂溶液混匀后，雾化喷洒在搅拌机中的气相二氧化硅表面并充分搅拌，搅拌时间控制在1h左右，取出气相二氧化硅，120℃下直至烘干。
（3）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）100份，PEG-300（江苏省海安石油化工厂）6份，DesmodurXO-671（德国拜耳）6.8份，Desmodur Z4470 MPA/X（德国拜耳）10.2份；二甲苯（常州谷旭化工有限公司）40份。800rpm转速下搅拌12分钟，静置20分钟。加入已处理后的气相二氧化硅4.5份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌25分钟。静置15分钟，备用。
（4）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜，样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200℃烘烤30分钟。
应用例1
如图1所示，一种单玻组件的光伏组件，包括电池片4，所述电池片4封装在封装胶膜3内部，所述封装胶膜3上端面覆盖有一层玻璃前板1，玻璃前板1与封装胶膜3之间通过实施例1~6中任意一项制备得到的涂膜2相互粘结固定，封装胶膜3的下端面粘结固定有一块封装背板5。
应用例2
如图2所示，一种双玻组件的光伏组件，包括电池片4，所述电池片4封装在封装胶膜3内部，所述封装胶膜3上下两端面覆盖有一层玻璃前板1，玻璃前板1与封装胶膜3之间通过实施例1~6中任意一项制备得到的涂膜2相互粘结固定。
对比例1
对比例1
（1）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）100份，PEG-300（江苏省海安石油化工厂）5份，TPA-90SB（旭化成精细化工）9.48份，Desmodur Z4470 MPA/X（德国拜耳）9.48份；乙酸丁酯（常州谷旭化工有限公司）55份；Flow-300（德国迪高）0.6份。800rpm转速下搅拌15分钟，静置20分钟。加入未经任何处理的气相二氧化硅2.1份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌15分钟。静置15分钟，备用。
（2）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜。样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200摄氏度烘烤30分钟。
对比例2
（1）将氨丙基三乙氧基硅烷/乙醇/去离子水按照质量比为20%/50%/30%配制成混合溶液。加入磁力转子，并控制溶液温度在60摄氏度范围下搅拌反应1小时，得到预水解溶液。
（2）将亲水型气相二氧化硅在120摄氏度下烘干处理4小时，称重。之后将该热处理后的气相二氧化硅轻轻倒入固体搅拌机中，按照1%气相二氧化硅质量的硅烷偶联剂前驱体异丁基三乙氧基硅烷，以及4 %气相二氧化硅质量的已预水解处理后的硅烷偶联剂溶液混匀后，雾化喷洒在搅拌机中的气相二氧化硅表面并充分搅拌，搅拌时间控制在1小时左右。取出气相二氧化硅，120摄氏度下直至烘干。
（3）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）100份，PEG-300（江苏省海安石油化工厂）5份，TPA-90SB（旭化成精细化工）9.48份，Desmodur Z4470 MPA/X（德国拜耳）9.48份；乙酸丁酯（常州谷旭化工有限公司）55份；Flow-300（德国迪高）0.6份。800rpm转速下搅拌15分钟，静置20分钟。加入已处理后的气相二氧化硅8份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌15分钟。静置15分钟，备用。
（4）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜。样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200摄氏度烘烤30分钟。
对比例3
1）将氨丙基三乙氧基硅烷/乙醇/去离子水按照质量比为20%/50%/30%配制成混合溶液。加入磁力转子，并控制溶液温度在60摄氏度范围下搅拌反应1小时，得到预水解溶液。
（2）将亲水型气相二氧化硅在120摄氏度下烘干处理4小时，称重。之后将该热处理后的气相二氧化硅轻轻倒入固体搅拌机中，按照1%气相二氧化硅质量的硅烷偶联剂前驱体异丁基三乙氧基硅烷，以及4 %气相二氧化硅质量的已预水解处理后的硅烷偶联剂溶液混匀后，雾化喷洒在搅拌机中的气相二氧化硅表面并充分搅拌，搅拌时间控制在1小时左右。取出气相二氧化硅，120摄氏度下直至烘干。
（3）按照质量份：选用聚醚型的三氟氯乙烯树脂41011（长兴化学工业（中国）有限公司）100份，PEG-300（江苏省海安石油化工厂）5份，TPA-90SB（旭化成精细化工）9.48份，Desmodur Z4470 MPA/X（德国拜耳）9.48份；乙酸丁酯（常州谷旭化工有限公司）55份；Flow-300（德国迪高）0.6份。800rpm转速下搅拌15分钟，静置20分钟。加入已处理后的气相二氧化硅10份，使用带有砂磨珠的分散机充分搅拌15分钟。静置15分钟，备用。
（4）控制涂膜厚度为7μm：使用25丝线棒，在浮法玻璃或浮法减反射玻璃的层压面上制备涂膜。样品室温静置挥发1分钟，先110摄氏度烘烤1分钟，后200摄氏度烘烤30分钟。
测试与分析：
（1）测试所用设备如下所示：PCT高压加速老化试验机、DLS-05薄膜电子拉力试验机、TCTY半自动层压机、ColorQuest XE台式测色仪、美工刀、10mm宽样条划板、高温手套、电脑、老虎钳。
（2）测试所用材料如下所示：15cm×30cm光伏浮法玻璃（市售）（空白组）、15cm×30cm光伏浮法玻璃（预先实施例1~6以及对比例 1~3中的要求涂膜）、F406P（福斯特封装胶膜）、F806P（福斯特封装胶膜）、BEC-303（已电晕；福斯特封装背板）、高温胶带。
（3）样品制备：
样品1-0制备：将光伏浮法玻璃（市售）（空白组）层压面朝上，依次铺设F406P、F806P、BEC-303（内层朝下）等材料。其中，在F806P与BEC-303之间上边缘使用5cm×30cm高温胶带隔开。整体使用高温胶带固定四条边，并放入半自动层压机中，按照下表程序参数完成层压。
样品1-1~9制备：将光伏浮法玻璃（预先按照实施例1~6以及对比例1~3要求涂膜）层压面朝上，依次铺设F406P、F806P、BEC-303（内层朝下）等材料。其中，在F806P与BEC-303之间上边缘使用5cm×30cm高温胶带隔开。整体使用高温胶带固定四条边，并放入半自动层压机中，按照上表程序参数完成层压。
样品2-0制备：将光伏浮法玻璃（市售）（空白组）层压面朝上，依次铺设F406P、F806P、BEC-303（内层朝下）等材料。其中，在F406P与玻璃层压面之间上边缘使用5cm×30cm高温胶带隔开。整体使用高温胶带固定四条边，并放入半自动层压机中，按照上表程序参数完成层压。
样品2-1~9制备：将光伏浮法玻璃（预先按照实施例1~6以及对比例1~3要求涂膜）层压面朝上，依次铺设F406P、F806P、BEC-303（内层朝下）等材料。其中，在F406P与玻璃层压面之间上边缘使用5cm×30cm高温胶带隔开。整体使用高温胶带固定四条边，并放入半自动层压机中，按照上表程序参数完成层压。
（4）样品老化处理：将层压件放入PCT老化箱中老化48 h。
（5）测试与评价：老化样品放在层压机中加热4分钟，趁热佩戴高温手套取出层压件，配合使用美工刀和10mm宽样条划板，完成10mm样条的切割。对于各实施例以及对比例的样品1-1和1-2，趁热使用老虎钳水平拉拽BEC-303，使其与F806P分离，拉拽至样条超出玻璃5cm左右即可，冷却待测试。对于样品2-1和2-2，趁热使用老虎钳水平拉拽BEC-303、F406P、F806P三层材料，使其与玻璃分离，拉拽至样条超出玻璃5cm左右即可，冷却待测试。
对于1-1和1-2，给背板外部施加一个较大的力，同步考察胶膜与玻璃间是否会出现局部脱离现象，也就是粘不住的现象。对于2-1和2-2，定量考察胶膜与玻璃经过老化后的平均剥离力。
（6）测试结果如下：
PCT 48h老化测试定性测试结果如下表所示：
PCT 48h老化测试定量测试结果如下表所示：
由上表测试结果可知：
从定性分析测试结果中我们可知：（1）空白组1-0，出现较大概率的脱胶现象，这说明该型胶膜与玻璃存在不适配的问题。反观实施例1~6以及对比例1~4，通过引入透明涂膜，可以明显降低甚至消除脱胶的现象发生。并且在引入实施例1~6中制备得到的透明涂膜后，其脱胶现象的出现概率大大降低。
（2）从细节方面分析，对比例1中引入的气相二氧化硅没有经过硅烷改性，其与实施例1相比较而言，气相二氧化硅在经过硅烷改性后，能够增强其与玻璃之间的粘结强度，使得其脱胶现象的出现概率大大降低。
（3）对比例2以及对比例3中的硅烷改性相二氧化硅的添加量分别为8%以及10%，表明随着硅烷改性相二氧化硅添加量增加，胶膜与玻璃之间的粘结性并不会相应的提升。因此将硅烷改性相二氧化硅的添加量控制在1~5%的范围内，能够得到使得粘结强度以及硅烷改性相二氧化硅添加量之间达到较好的平衡。
从定量考察结果中我们可知：该涂膜的存在不会降低胶膜与玻璃间的粘结强度（剥离力），反而能够对两者之间的粘结强度起到增强的效果。同时，在经过老化前以及老化后，其粘结效果并不会出现大幅下降的问题，表明本发明技术方案中的透明具有良好的耐候稳定性。
（7）透光率测试：
透光率测试遵循国标《GB/T2410-2008透明塑料透光率和雾度的测定》。对于普通光伏浮法玻璃，在380nm~1100nm的透光率为91%左右。我们在钢化玻璃层压面上按照正文制备了一层7μm厚度的涂膜，测试380nm~1100nm波段的透光率为90.7%。从结果可知，该涂膜的存在对整体透光率的影响很轻微。PCT 48h后，玻璃+涂膜的透光率仍可达到90%以上，衰减程度很小，可满足组件长期使用的需求。
Claims (8)
1.一种光伏组件，包括电池片，所述电池片外部被封装胶膜包覆，所述封装胶膜的至少一个端面覆盖有一层玻璃前板，其特征在于，所述玻璃前板与封装胶膜之间通过玻璃涂膜相互粘结固定；
其中，所述玻璃涂膜按照质量份数计包括：
硅烷改性二氧化硅1~5份
氟树脂80~120份
多元醇2~10份
交联剂15~25份
助剂0~10份；
其中，所述硅烷改性二氧化硅由亲水型的二氧化硅填料与预水解的硅烷偶联剂以及硅烷前驱体混合后得到。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述硅烷改性二氧化硅的制备方法如下：将硅烷偶联剂加入到由乙醇和水构成的水解溶液中，密封搅拌，得到预水解的硅烷偶联剂，然后将预水解的硅烷偶联剂以及硅烷前驱体混合均匀后，喷洒在二氧化硅填料上，搅拌，烘干，得到硅烷改性二氧化硅。
3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述预水解的硅烷偶联剂为带有氨基以及烷氧基的硅烷偶联剂的预水解溶液，按照质量百分数计包括硅烷偶联剂15~25%、乙醇40~60%以及水余量。
4.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述预水解的硅烷偶联剂的预水解温度为40~80℃，密封搅拌时间为0.5~2h。
5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述硅烷前驱体的分子通式为R-Si-X3，其中X为甲氧基或乙氧基，R为甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、苯基中的一种。
6.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述预水解的硅烷偶联剂的添加量为二氧化硅填料质量的1~5 wt%，硅烷前驱体的添加量为二氧化硅填料质量的0.1~3 wt%。
7.根据权利要求1述的光伏组件，其特征在于，所述交联剂为脂肪族异氰酸酯、IPDI型异氰酸酯、XDI型异氰酸酯中的一种或多种构成。
8.根据权利要求1述的光伏组件，其特征在于，所述助剂包括紫外吸收剂、抗氧剂、表面活性剂、流平剂中的一种或多种。
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