CN116239312A - 一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层及其制备方法,其特征在于：包括丝网印刷在背板玻璃表面的白色反射油墨与植于白色反射油墨表面的无机反射材料，所述白色反射油墨包括高温粘结相玻璃粉、功能增白粉和水性环保调墨油，所述无机反射材料为折射率1.93的高折射反光玻璃微珠，粒径范围为23～65微米。本发明采用白色反射油墨与高折射玻璃微珠相组合的高反射油墨层，并采用四种不同粒径范围的玻璃微珠按照一定的质量比进行混合，可以提高B玻璃微珠在反射涂层的致密度，能够更好的实现光伏玻璃背板对光线反射能力，从而有效提高了光伏发电板的光电转化率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏玻璃用反射油墨涂层技术领域，尤其涉及一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层及其制备方法。
背景技术
太阳能光伏双玻组件是由两片玻璃(前板玻璃和背板玻璃)与太阳能电池片组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏电池组件。为了提高其光电转化率，通常会在其背板玻璃表面涂覆一层反射效果优良的白色反射油墨，原因是因为光伏电池在发电过程当中，大部分入射光线可以从前板和背板玻璃直接照射到电池片上进行光电转化，但是还有一部分光从电池片的夹缝处直接从前板玻璃穿透到背板玻璃，造成太阳能电池片没有能够对光能进行充分的利用。为了能够充分利用太阳光能提高光电转化率，采用了在背板玻璃表面涂覆一层白色反射油墨，使从太阳能电池片夹缝处流失的光线重新反射到电池片上进行利用，达到提高光电转化效率的目的。因此，背板玻璃反射层对光线的反射效果会影响光伏发电板的光电转化率。
发明内容
为了解决上述背景技术问题，本发明提供了一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层及其制备方法，采用白色反射油墨与高折射玻璃微珠相组合的反射层能够更好的实现光伏玻璃背板对光线反射能力，从而有效提高光伏发电板的光电转化率。
本发明提供了一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层，其特征在于：包括丝网印刷在背板玻璃表面的白色反射油墨与植于白色反射油墨表面的无机反射材料，所述白色反射油墨包括高温粘结相玻璃粉、功能增白粉和水性环保调墨油，所述无机反射材料为折射率1.93的高折射反光玻璃微珠，粒径范围为23～65微米。
本发明优选折射率1.93的玻璃微珠的原因：高折射玻璃微珠具有回归反射特性，当光线照射玻璃微珠表面时，由于微珠的高折射作用而聚光在白色反射油墨层上，白色反射油墨层将光线通过高折射玻璃珠又重新反射到电池片上进行光电转化。本发明白色反射油墨层可以作为折射率1.93玻璃微珠的反射层，从而提高了高反射油墨涂层的反光性能。而折射率1.93的高折射玻璃微珠回归反射性能最好。
优选的，所述高温粘结相玻璃粉为锌硅硼体系玻璃粉或铋系玻璃粉，所述锌硅硼体系玻璃粉的组分为ZnO 10～30％，B2O3 20～35％，SiO2 20～35％，K2O 0～5％，Na2O 3～15％，Li2O 0～2％，Al2O3 1～5％，ZrO2 0～3％，CaO0～3％，MgO 0.5～2％，TiO2 0～5％，BaO 0～10％；所述铋系玻璃粉的组分为Bi2O3 10～30％，ZnO 10～30％，B2O3 10～25％，SiO2 12～35％，K2O 3～8％，Na2O 0～5％，Li2O 0～2％，Al2O3 0.5～4.5％，ZrO2 0～3％，CaO 0～3％，MgO 0～2％，TiO2 0～5％，BaO 0～10％，Sb2O3 0～2％。
优选的，所述功能增白粉为金红石型钛白粉。
优选的，所述水性环保调墨油包括水溶性树脂、醇类溶剂、醚类溶剂、防沉降剂、水性触变剂、分散剂和稳定剂；
所述水溶性树脂为水性丙烯酸树脂、羟基纤维素和水溶性醇酸树脂中的一种或几种；
所述醇类溶剂为异丙醇、乙醇、丁醇中的一种或几种；
所述醚类溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚，丙二醇中的一种或几种；
所述防沉降剂为气相二氧化硅；
所述水性触变剂为BYK420防流挂剂；
所述分散剂为BYK191分散剂；
所述稳定剂为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种。
本发明还提供了上述环保型光伏玻璃用超高反射油墨涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、把高温粘结相玻璃粉制备原料按组分配比称量后投入V型混料机进行混料，然后再经过熔制、水淬和粉碎后制得高温粘结相玻璃粉；
S2、将步骤S1制得的高温粘结相玻璃粉与金红石型钛白粉按照一定的质量比混合，得到釉料；
S3、将步骤S2得到的釉料与水性环保调墨油按照一定的质量比放入分散机中，进行充分搅拌分散后，再经过三轧辊机进行研磨，制备得到白色反射油墨，记作A反射油墨；
S4、无机反射材料折射率1.93的高折射玻璃微珠采用四种不同粒径范围的微珠进行混合，提高反射层的致密度，按照质量比采用D50＝23～25μm占比8～20％，D50＝38～48μm占比10～15％，D50＝50～58μm占比40～60％，D50＝60～65μm占比20～30％，四种不同粒径范围的玻璃微珠按照配比称量后放入混料机内进行充分混合，得到B玻璃微珠；
S5、将步骤S3得到的A反射油墨经过丝网印刷到背板玻璃表面，再在印刷表面上植一层步骤S4得到的B玻璃微珠，放入烘箱烘干后，再放入钢化炉中对其进行钢化，钢化完成后B玻璃微珠附着在A反射油墨表面形成高反射油墨涂层。
优选的，所述步骤S1中制备的高温粘结相玻璃粉的粒径范围为1～5μm。
优选的，所述步骤S2得到的釉料中高温粘结相玻璃粉质量占比为60～80％。
优选的，所述步骤S3中釉料与水性环保调墨油的质量比为80：20或81：19或82：18或83：17。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明采用白色反射油墨与高折射玻璃微珠相组合的高反射油墨层，能够更好的实现光伏玻璃背板对光线反射能力，有效提高了光伏发电板的光电转化率；2、本发明采用四种不同粒径范围的玻璃微珠按照一定的质量比进行混合，可以提高植于白色反射油墨印刷表面的B玻璃微珠在反射涂层的致密度，有效提高了高反射油墨层的反光性能，从而进一步提高了光伏发电板的光电转化率3、本发明采用的高温粘结相玻璃粉、功能增白粉、水性环保调墨油和玻璃微珠均为无铅环保材料，符合国家环保要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
实施例1：
一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将高温粘结相玻璃粉制备原料组分按质量配比ZnO 15％，B2O3 25％，SiO228％，K2O 3％，Na2O 11％，Li2O 1％Al2O3 3.5％，ZrO2 2％，CaO 2％，MgO 2％，TiO2 1.5％，BaO 6％称量后投入V型混料机进行混料，然后再经过熔制、水淬和粉碎后制得高温粘结相玻璃粉；
S2、将步骤S1制得的高温粘结相玻璃粉与金红石型钛白粉按65：35质量比混合，得到釉料；
S3、将步骤S2得到的釉料与水性环保调墨油按80：20质量比放入分散机中，进行充分搅拌分散后，再经过三轧辊机进行研磨，制备得到白色反射油墨，记作A1反射油墨；
S4、无机反射材料折射率1.93的高折射玻璃微珠采用四种不同粒径范围的微珠进行混合，提高反射层的致密度，混合质量比为D50＝23～25μm占比10％，D50＝38～48μm占比15％，D50＝50～58μm占比55％，D50＝60～65μm占比20％，四种不同粒径范围的玻璃微珠按照配比称量后放入混料机内进行充分混合，得到B1玻璃微珠；
S5、将步骤S3得到的A1反射油墨经过丝网印刷到背板玻璃表面，再在印刷表面上植一层步骤S4得到的B1玻璃微珠，放入烘箱烘干后，再放入钢化炉中对其进行钢化，钢化完成后B1玻璃微珠附着在A1反射油墨表面形成高反射油墨涂层，极大地提高了反射性能。
实施例2：
一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将高温粘结相玻璃粉制备原料组分按质量配比ZnO 18％，B2O3 24％，SiO227％，K2O 3％，Na2O 12％，Li2O 0.5％，Al2O3 3.5％，ZrO2 2％，CaO 2％，MgO 2％，TiO21％，BaO 5％称量后投入V型混料机进行混料，然后再经过熔制、水淬和粉碎后制得高温粘结相玻璃粉；
S2、将步骤S1制得的高温粘结相玻璃粉与金红石型钛白粉按60：40质量比混合，得到釉料；
S3、将步骤S2得到的釉料与水性环保调墨油按80：20质量比放入分散机中，进行充分搅拌分散后，再经过三轧辊机进行研磨，制备得到白色反射油墨，记作A2反射油墨；
S4、无机反射材料折射率1.93的高折射玻璃微珠采用四种不同粒径范围的微珠进行混合，提高反射层的致密度，混合质量比为D50＝23～25μm占比12％，D50＝38～48μm占比13％，D50＝50～58μm占比50％，D50＝60～65μm占比25％，四种不同粒径范围的玻璃微珠按照配比称量后放入混料机内进行充分混合，得到B2玻璃微珠；
S5、将步骤S3得到的A2反射油墨经过丝网印刷到背板玻璃表面，再在印刷表面上植一层步骤S4得到的B2玻璃微珠，放入烘箱烘干后，再放入钢化炉中对其进行钢化，钢化完成后B2玻璃微珠附着在A2反射油墨表面形成高反射油墨涂层，极大地提高了反射性能。
实施例3：
一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将高温粘结相玻璃粉制备原料组分按质量配比ZnO 20％，B2O3 25％，SiO226％，K2O 3％，Na2O 11％，Li2O 1％，Al2O3 3.5％，ZrO2 1.5％，CaO 2％，MgO 0.5％，TiO20.5％，BaO 6％称量后投入V型混料机进行混料，然后再经过熔制、水淬和粉碎后制得高温粘结相玻璃粉；
S2、将步骤S1制得的高温粘结相玻璃粉与金红石型钛白粉按70：30质量比混合，得到釉料；
S3、将步骤S2得到的釉料与水性环保调墨油按82：18质量比放入分散机中，进行充分搅拌分散后，再经过三轧辊机进行研磨，制备得到白色反射油墨，记作A3反射油墨；
S4、无机反射材料折射率1.93的高折射玻璃微珠采用四种不同粒径范围的微珠进行混合，提高反射层的致密度，混合质量比为D50＝23～25μm占比15％，D50＝38～48μm占比10％，D50＝50～58μm占比45％，D50＝60～65μm占比30％，四种不同粒径范围的玻璃微珠按照配比称量后放入混料机内进行充分混合，得到B3玻璃微珠；
S5、将步骤S3得到的A3反射油墨经过丝网印刷到背板玻璃表面，再在印刷表面上植一层步骤S4得到的B3玻璃微珠，放入烘箱烘干后，再放入钢化炉中对其进行钢化，钢化完成后B3玻璃微珠附着在A3反射油墨表面形成高反射油墨涂层，极大地提高了反射性能。
实施例4：
一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将高温粘结相玻璃粉制备原料组分按质量配比ZnO 16％，B2O3 28％，SiO225％，K2O 3％，Na2O 12％，Li2O 0％，Al2O3 3％，ZrO2 3％，CaO 2％，MgO 2％，TiO2 2％，BaO4％称量后投入V型混料机进行混料，然后再经过熔制、水淬和粉碎后制得高温粘结相玻璃粉；
S2、将步骤S1制得的高温粘结相玻璃粉与金红石型钛白粉按68：32质量比混合，得到釉料；
S3、将步骤S2得到的釉料与水性环保调墨油按81：19质量比放入分散机中，进行充分搅拌分散后，再经过三轧辊机进行研磨，制备得到白色反射油墨，记作A4反射油墨；
S4、无机反射材料折射率1.93的高折射玻璃微珠采用四种不同粒径范围的微珠进行混合，提高反射层的致密度，混合质量比为D50＝23～25μm占比10％，D50＝38～48μm占比12％，D50＝50～58μm占比58％，D50＝60～65μm占比20％，四种不同粒径范围的玻璃微珠按照配比称量后放入混料机内进行充分混合，得到B4玻璃微珠；
S5、将步骤S3得到的A4反射油墨经过丝网印刷到背板玻璃表面，再在印刷表面上植一层步骤S4得到的B4玻璃微珠，放入烘箱烘干后，再放入钢化炉中对其进行钢化，钢化完成后B4玻璃微珠附着在A4反射油墨表面形成高反射油墨涂层，极大地提高了反射性能。
实施例5：
一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将高温粘结相玻璃粉制备原料组分按质量配比Bi2O3 15％，ZnO 25％，B2O315％，SiO2 30％，K2O 5.5％，Na2O 0.5％，Li2O 0.5％，Al2O3 0.5％，ZrO2 1％，CaO 2％，MgO0％，TiO2 2.5％，BaO 2％，Sb2O3 0.5％称量后投入V型混料机进行混料，然后再经过熔制、水淬和粉碎后制得高温粘结相玻璃粉；
S2、将步骤S1制得的高温粘结相玻璃粉与金红石型钛白粉按65：35质量比混合，得到釉料；
S3、将步骤S2得到的釉料与水性环保调墨油按82：18质量比放入分散机中，进行充分搅拌分散后，再经过三轧辊机进行研磨，制备得到白色反射油墨，记作A5反射油墨；
S4、无机反射材料折射率1.93的高折射玻璃微珠采用四种不同粒径范围的微珠进行混合，提高反射层的致密度，混合质量比为D50＝23～25μm占比10％，D50＝38～48μm占比12％，D50＝50～58μm占比58％，D50＝60～65μm占比20％，四种不同粒径范围的玻璃微珠按照配比称量后放入混料机内进行充分混合，得到B5玻璃微珠；
S5、将步骤S3得到的A5反射油墨经过丝网印刷到背板玻璃表面，再在印刷表面上植一层步骤S4得到的B5玻璃微珠，放入烘箱烘干后，再放入钢化炉中对其进行钢化，钢化完成后B5玻璃微珠附着在A5反射油墨表面形成高反射油墨涂层，极大地提高了反射性能。
实施例6：
一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将高温粘结相玻璃粉制备原料组分按质量配比Bi2O3 18％，ZnO 26％，B2O316％，SiO2 25％，K2O 7％，Na2O 0％，Li2O 0％，Al2O3 0.5％，ZrO2 0.5％，CaO 1.5％，MgO0％，TiO2 3％，BaO 1.5％，Sb2O3 1％称量后投入V型混料机进行混料，然后再经过熔制、水淬和粉碎后制得高温粘结相玻璃粉；
S2、将步骤S1制得的高温粘结相玻璃粉与金红石型钛白粉按65：35质量比混合，得到釉料；
S3、将步骤S2得到的釉料与水性环保调墨油按82：18质量比放入分散机中，进行充分搅拌分散后，再经过三轧辊机进行研磨，制备得到白色反射油墨，记作A6反射油墨；
S4、无机反射材料折射率1.93的高折射玻璃微珠采用四种不同粒径范围的微珠进行混合，提高反射层的致密度，混合质量比为D50＝23～25μm占比13％，D50＝38～48μm占比14％，D50＝50～58μm占比49％，D50＝60～65μm占比24％，四种不同粒径范围的玻璃微珠按照配比称量后放入混料机内进行充分混合，得到B6玻璃微珠；
S5、将步骤S3得到的A6反射油墨经过丝网印刷到背板玻璃表面，再在印刷表面上植一层步骤S4得到的B6玻璃微珠，放入烘箱烘干后，再放入钢化炉中对其进行钢化，钢化完成后B6玻璃微珠附着在A6反射油墨表面形成高反射油墨涂层，极大地提高了反射性能。
对比例为现有技术制备的白色反射油墨，无表面玻璃微珠植入层。
性能检测：
将实施例1～6与对比例制备的背板玻璃做成光伏玻璃成品，进行反射性能数据检测，并将检测数据记录于表1中。
表1：实施例1～6与对比例的反光数据
由表1可以看出实施例1～6的反光性能均远高于对比例。
本发明实施例采用白色反射油墨与高折射玻璃微珠相组合的高反射油墨层能够更好的实现光伏玻璃背板对光线反射能力，进一步地采用四种不同粒径范围的玻璃微珠按照一定的质量比进行混合，可以提高B玻璃微珠在反射涂层的致密度，从而提高了高反射油墨层的反光性能，有效提高了光伏发电板的光电转化率。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层，其特征在于：包括丝网印刷在背板玻璃表面的白色反射油墨与植于白色反射油墨表面的无机反射材料，所述白色反射油墨包括高温粘结相玻璃粉、功能增白粉和水性环保调墨油，所述无机反射材料为折射率1.93的高折射反光玻璃微珠，粒径范围为23～65微米。
2.根据权利要求1所述的一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层，其特征在于：所述高温粘结相玻璃粉为锌硅硼体系玻璃粉或铋系玻璃粉，所述锌硅硼体系玻璃粉的组分为ZnO10～30％，B2O3 20～35％，SiO2 20～35％，K2O 0～5％，Na2O 3～15％，Li2O 0～2％，Al2O3 1～5％，ZrO2 0～3％，CaO 0～3％，MgO 0.5～2％，TiO2 0～5％，BaO 0～10％；所述铋系玻璃粉的组分为Bi2O3 10～30％，ZnO 10～30％，B2O3 10～25％，SiO2 12～35％，K2O 3～8％，Na2O 0～5％，Li2O 0～2％，Al2O3 0.5～4.5％，ZrO2 0～3％，CaO 0～3％，MgO 0～2％，TiO20～5％，BaO 0～10％，Sb2O3 0～2％。
3.根据权利要求2所述的一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层，其特征在于：所述功能增白粉为金红石型钛白粉。
4.根据权利要求3所述的一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层，其特征在于：所述水性环保调墨油包括水溶性树脂、醇类溶剂、醚类溶剂、防沉降剂、水性触变剂、分散剂和稳定剂；
所述水溶性树脂为水性丙烯酸树脂、羟基纤维素和水溶性醇酸树脂中的一种或几种；
所述醇类溶剂为异丙醇、乙醇、丁醇中的一种或几种；
所述醚类溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚，丙二醇中的一种或几种；
所述防沉降剂为气相二氧化硅；
所述水性触变剂为BYK420防流挂剂；
所述分散剂为BYK191分散剂；
所述稳定剂为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种。
5.一种权利要求1至4任一项所述的环保型光伏玻璃用超高反射油墨涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、把高温粘结相玻璃粉制备原料按组分配比称量后投入V型混料机进行混料，然后再经过熔制、水淬和粉碎后制得高温粘结相玻璃粉；
S2、将步骤S1制得的高温粘结相玻璃粉与金红石型钛白粉按照一定的质量比混合，得到釉料；
S3、将步骤S2得到的釉料与水性环保调墨油按照一定的质量比放入分散机中，进行充分搅拌分散后，再经过三轧辊机进行研磨，制备得到白色反射油墨，记作A反射油墨；
S4、无机反射材料折射率1.93的高折射玻璃微珠采用四种不同粒径范围的微珠进行混合，提高反射层的致密度，按照质量比采用D50=23～25μm占比8～20％，D50=38～48μm占比10～15％，D50=50～58μm占比40～60％，D50=60～65μm占比20～30％，四种不同粒径范围的玻璃微珠按照配比称量后放入混料机内进行充分混合，得到B玻璃微珠；
S5、将步骤S3得到的A反射油墨经过丝网印刷到背板玻璃表面，再在印刷表面上植一层步骤S4得到的B玻璃微珠，放入烘箱烘干后，再放入钢化炉中对其进行钢化，钢化完成后B玻璃微珠附着在A反射油墨表面形成高反射油墨涂层。
6.根据权利要求5所述的一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中制备的高温粘结相玻璃粉的粒径范围为1～5μm。
7.根据权利要求5所述的一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤S2得到的釉料中高温粘结相玻璃粉质量占比为60～80％。
8.根据权利要求5所述的一种环保型光伏玻璃用高反射油墨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中釉料与水性环保调墨油的质量比为80：20或81：19或82：18或83：17 。
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