CN117945667A - 光伏玻璃用复合涂层和含有其的光伏玻璃 - Google Patents

光伏玻璃用复合涂层和含有其的光伏玻璃 Download PDF

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CN117945667A CN202410045276.5A CN202410045276A CN117945667A CN 117945667 A CN117945667 A CN 117945667A CN 202410045276 A CN202410045276 A CN 202410045276A CN 117945667 A CN117945667 A CN 117945667A
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Abstract

本发明公开了一种光伏玻璃用复合涂层和含有其的光伏玻璃,其包括抗反射层,其形成于光伏玻璃的表面;以及超疏水转光涂层,其形成于所述抗反射层的表面。本发明在不改变光伏板结构和生产工艺的情况下,使得光伏玻璃具有优异的抗反射超疏水转光功能,能够将有害的紫外光转变为红外光,增加了太阳光透过率,极大提升了光伏板的发电效率,降低了清洗成本,提高终端产品的功率,增加收益,同时能够确保不降低光伏板的耐候性能,适用于大规模的工业生产。

Description

光伏玻璃用复合涂层和含有其的光伏玻璃
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域,具体涉及一种光伏玻璃用复合涂层,还涉及含有该复合涂层的光伏玻璃。
背景技术
光伏玻璃是光伏板的关键部件,具有保护光伏板不受损坏的功能,一般是由低铁含量的钢化玻璃组成。光伏板能利用的波长大约在400nm以上,而传统的光伏玻璃不具有转光功能,无法将波长小于400nm的紫外光转换为波长大于400nm的可见光被光伏板吸收用来发电。此外,在长期户外使用过程中,光伏玻璃表面容易积灰,灰尘的沉积阻碍或改变了入射光,导致通过玻璃的光传输不均匀,降低了光伏板的发电量和效率;粉尘沉积层也增加了传热阻力和影响散热,可能导致光伏板在极端条件下烧毁。
针对上述问题,在光伏玻璃表面形成相应的功能涂层以克服上述问题是目前较为常见的手段。比如公开号为CN116553834A的中国专利申请中公开了一种高耐磨透明超疏水自清洁玻璃及其制备方法,其通过有机硅低聚物、二氧化硅纳米粒子和低表面能物质在玻璃表面制备了高耐磨透明超疏水涂层。经测试,所制备的透明超疏水玻璃接触角可达150°,具备良好的自清洁性能。公开号为CN114409264A的中国专利申请中公开了一种透明超疏水玻璃的制备方法,首先将玻璃进行腐蚀;然后在其表面制备碳化硅薄膜;最后采用等离子体增强化学气相沉积技术依次以甲烷、四氟化碳、氧气为工作气体对所制备的碳化硅薄膜实施等离子体处理,得到透明超疏水玻璃。通过该方法获得的玻璃,具有优异的超疏水、自清洁和透明性能。虽然上述玻璃的自清洁性能良好,但是不具有转光功能,而转光功能作为光伏行业最大的关注点,可以将有害的紫外光转变为红外光,提高终端产品的功率,增加收益。目前的光伏组件中多采用在封装胶膜中加入转光材料来提升光伏板的光电转化效率,比如公开号为CN115044325A的中国专利申请中公开了一种具有转光功能的光伏胶膜,所述光伏胶膜包括第一EVA层、第二EVA层以及位于两个EVA层中间的聚合物阻隔层,层压后的胶膜具有良好的初始和老化后转光效果,且在可见光范围内具有良好的透光率,提升了光伏组件的发电效率。但是这种制备转光胶膜的流程复杂,一旦转光剂失效,需要拆掉胶膜,费时费力,很难及时修复。
发明内容
有鉴于此,本发明有必要提供一种光伏玻璃用复合涂层,以实现大规模制备具有抗反射、超疏水转光功能的光伏玻璃,提升光伏板的光电转化效率以及自清洁性能。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明第一个方面提供了一种光伏玻璃用复合涂层,其包括:
抗反射层,其形成于光伏玻璃的表面;
以及超疏水转光涂层,其形成于所述抗反射层的表面。
图1中示出了本发明中光伏玻璃用复合涂层的结构示意图。
本发明在光伏玻璃的表面首先形成抗反射层,并在抗反射层的表面再次形成超疏水转光涂层,能够将有害的紫外光转变为红外光,增加了太阳光透过率,极大提升了光伏板的发电效率,并且提升了光伏板的自清洁性能。更为重要的是,能够确保不降低光伏板的耐候性能。
进一步方案,所述抗反射层由抗反射溶液涂布于所述光伏玻璃的表面后高温固化形成。
进一步方案,所述抗反射溶液由4-6wt%环氧基类硅烷偶联剂、0.5-0.8wt%长碳链脂肪胺、6-8wt%成孔剂、1-2wt%水和余量的有机溶剂制备而成。
本领域技术人员知晓,硅烷偶联剂的结构通式为Y-R-SiX3,其中,X是卤素或烷氧基,R是长链烷烃,Y是氨基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、巯基、环氧基等有机官能团。本文中所述的环氧基类硅烷偶联剂即是指X是烷氧基且Y是环氧基的硅烷偶联剂,即一端水解后形成硅羟基、一端是环氧基的硅烷偶联剂,具体可提及的实例包括但不限于γ--缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、
8-[(2,3)-环氧丙氧]辛基三乙氧基硅烷中的至少一种。
本文中所述的长碳链脂肪胺是指碳链长度C10以上的脂肪胺,具体可提及的实例包括但不限于十胺、十二胺、十六胺、十八胺中的至少一种。
本文中所述的成孔剂为本领域中的常规定义,可以是聚乙二醇,但并不限于此。
本文中所述的有机溶剂具体可提及的实例有乙醇或丙酮,但并不限于此。
本文中的抗反射溶液涂布于光伏玻璃表面后,在高温固化的过程中,溶剂蒸发,剩下大分子聚合物;随着温度继续升高,成孔剂完全挥发,在光伏玻璃表面形成纳米孔状结构,这些纳米孔的存在减小并抑制了光散射,故而能够发挥抗反射的效果。
进一步方案,所述涂布方式可以为喷涂、浸涂、刷涂等,但不限于此。在本发明的一些具体的实施方式中,所述涂布方式为喷涂。
进一步方案,所述的高温固化的温度和时间没有特别的限定,可根据抗反射溶液中具体的组分(如溶剂、成孔剂等)进行调整,在本发明的一些具体的实施方式中,所述高温固化的温度为400-500℃,时间为2-3h。
进一步方案,所述抗反射溶液可以直接将各原料混合并搅拌均匀,也可以分步进行搅拌。在本发明的一些具体的实施方式中,所述抗反射溶液分步搅拌制备,包括以下步骤:
S1、将环氧基类硅烷偶联剂加入到有机溶剂和水组成的混合溶剂中恒温搅拌;
S2、向步骤S1反应后的体系中加入长碳链脂肪胺继续搅拌;
S3、向步骤S2反应后的体系中加入成孔剂继续搅拌后,获得所述抗反射溶液。
进一步方案,步骤S1中,所述恒温搅拌的温度为30-50℃,转速为1000-3000r/min,时间为1-2h;
和/或,步骤S2中,所述的搅拌的温度为30-50℃,转速为1000-3000r/min,时间为30-60min;
和/或,步骤S3中,所述的搅拌的温度为30-50℃,速度为1000-3000r/min,时间为2-4h。
进一步方案,所述超疏水转光涂层由超疏水转光溶胶涂布于所述抗反射层的表面后常温固化形成。
进一步方案,所述超疏水转光溶胶由2-4wt%二氧化硅前驱体、1-3wt%催化剂、0.1-1wt%稀土有机转光剂、0.49-0.98wt%环氧基类硅烷偶联剂、1.47-2.45wt%长碳链脂肪胺、0.1-0.3wt%疏水改性剂和余量的有机溶剂制备而成。
值得注意的是,超疏水转光溶胶中的环氧基类硅烷偶联剂、长碳链脂肪胺和有机溶剂具有与抗反射溶液中相同组分同样的定义,故这里不再一一阐述。
本文中所述的二氧化硅前驱体为本领域中的常规定义,本文中主要指的是有机硅源,具体的实例有正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的至少一种,但并不限于此。
本文中所述的催化剂是指催化二氧化硅前驱体水解、缩合反应的助剂,本文中主要是碱性催化剂,具体可提及的实例有氨水、三乙醇胺中的至少一种,但并不限于此。
此外,由于纳米二氧化硅表面尚有未完全反应的羟基,本发明通过加入疏水改性剂,可以用Si-CH3替换Si-OH,使光伏玻璃的疏水效果更好。其中,所述的疏水改性剂可以为三甲基甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷或三甲氧基甲基硅烷。
本文中的超疏水转光溶胶固化过程中,有机溶剂逐渐挥发,最后留下的是经过改性的二氧化硅纳米粒子和稀土有机转光剂,从而实现疏水以及转光效果,同时二氧化硅纳米颗粒部分粘附在抗反射层的纳米孔状结构网络上,纳米孔尺寸的进一步减小并抑制了光散射,提高了抗反射效果。
进一步方案,所述涂布的方式可以是喷涂、浸涂或刷涂等,但并不限于此。在本发明的一些具体的实施方式中,所述涂布方式为喷涂。
进一步方案,本文中常规固化的温度可根据超疏水转光溶胶中的组分(如有机溶剂等)进行相应的调整,没有特别的限定,在本发明的一些具体的实施方式中,所述常温固化的温度为30-50℃,时间为2-3h。
进一步方案,本文中所述的稀土有机转光剂为本领域中的常规选择,所述稀土有机转光剂具有如下结构:
其中,R为硫杂环基团中的任意一种;X为稀土金属中的任意一种。
进一步方案,R为噻吩基,X为铕、镧、钆中的任意一种。
进一步方案,所述稀土有机转光剂为铕-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物、镧-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物、钆-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物中的至少一种。
进一步方案,所述超疏水转光溶胶的制备包括以下步骤:
S1、将二氧化硅前驱体与有机溶剂、催化剂和稀土有机转光剂于室温下搅拌反应;
S2、向步骤S1反应后的体系中加入环氧基类硅烷偶联剂后,升温搅拌;
S3、向步骤S2反应后的体系中加入长碳链脂肪胺继续搅拌;
S4、向步骤S3反应后的体系中加入疏水改性剂持续搅拌反应后,获得所述超疏水转光溶胶。
进一步方案,步骤S1中,所述搅拌的温度为25-30℃,转速为500-1000r/min,时间为18-24h;
和/或,步骤S2中,所述的升温搅拌的温度为40-60℃,转速为500-1000r/min,时间为2-4h;
和/或,步骤S3中,所述的搅拌的温度为40-60℃,转速为500-1000r/min,时间为18-24h;
和/或,步骤S4中,所述的持续搅拌的温度为40-60℃,速度为500-1000r/min,时间为2-4h。
本发明中以稀土有机转光剂作为核,水解后生成的纳米二氧化硅作为表面包覆物形成壳,制备了具有核壳结构的稀土有机转光剂,使其具有无机和有机杂化的特点,减缓了稀土有机转光剂的光降解速率,提高了稀土有机转光剂的稳定性,从而可以提高其使用寿命。
本发明第二个方面提供了一种光伏玻璃,含有如本发明第一个方面所述的光伏玻璃用复合涂层。
其中,复合涂层的抗反射层可使光线的透过率增加5%左右。而超疏水转光涂层兼具超疏水和转光性的能,不仅可以将波长小于400nm紫外光转换为波长大于400nm的可见光,使光伏板的发电功率提高约4.35%,还可以使光伏玻璃拥有自清洁性能。故而使得含有该复合涂层的光伏玻璃具有优异的转光效果,在400-700nm波长范围内,玻璃的平均透过率超过90%,且耐久性测试表明,该复合涂层具有优异的抗辐射和耐刮擦性能。
本发明的有益效果:
本发明在不改变光伏板结构和生产工艺的情况下,仅仅通过涂布的方式,使得光伏玻璃具有优异的抗反射超疏水转光功能,能够将有害的紫外光转变为红外光,增加了太阳光透过率,极大提升了光伏板的发电效率,降低了清洗成本,提高终端产品的功率,增加收益,同时能够确保不降低光伏板的耐候性能,适用于大规模的工业生产。
附图说明
图1为本发明中光伏玻璃复合涂层的结构示意图。
其中,1-光伏玻璃,2-抗反射层,3-超疏水转光涂层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。另外,如无特别说明,未具体记载条件或者步骤的方法均为常规方法,所采用的试剂和材料均可从商业途径获得。
实施例1
将4gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入由88.5g无水乙醇和1g水组成的混合溶剂中,于30℃下1000r/min磁力搅拌1h后,加入0.5g十八胺1000r/min继续搅拌反应30min,最后加入6g聚乙二醇1000r/min继续搅拌反应2h,确保所有成分完全溶解混合,获得抗反射溶液;
将所述抗反射溶液喷涂在光伏玻璃表面,于400℃条件下固化2h,在光伏玻璃表面形成抗反射层;
将2g正硅酸乙酯加入到含有94.84g无水乙醇、1g氨水和0.1g铕-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物的烧瓶中于25℃下500r/min磁力搅拌18h;随后加入0.49gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,并升温至40℃以500r/min继续搅拌反应2h;加入1.47g十八胺500r/min继续搅拌反应18h,最后加入0.1g三甲基甲氧基硅烷500r/min持续搅拌反应2h,获得超疏水转光溶胶;
将所述超疏水转光溶胶喷涂在前述含有抗反射层的光伏玻璃上,在40℃烘箱中固化2h,制备得到具有抗反射、超疏水转光功能的光伏玻璃。
经测试,该抗反射超疏水转光光伏玻璃的水接触角为154.7°。
实施例2
将5gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入由85.9g无水乙醇和1.5g水组成的混合溶剂中,于30℃下2000r/min磁力搅拌1h后,加入0.6g十八胺2000r/min继续搅拌反应30min,最后加入7g聚乙二醇2000r/min搅拌反应2h,确保所有成分完全溶解混合,获得抗反射溶液;
将所述抗反射溶液喷涂在光伏玻璃表面,于400℃条件下固化2h,在光伏玻璃表面形成抗反射层;
将3g正硅酸乙酯加入到含有91.455g无水乙醇、2g氨水和0.55g铕-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物的烧瓶中25℃下700r/min磁力搅拌18h;随后加入0.735gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,并升温至40℃以700r/min搅拌反应2h;加入1.96g十八胺700r/min继续反应18h,最后加入0.3g三甲基甲氧基硅烷700r/min持续反应2h,获得超疏水转光溶胶;
将所述超疏水转光溶胶喷涂在前述含有抗反射层的光伏玻璃上,在40℃烘箱中固化2h,制备得到具有抗反射、超疏水转光功能的光伏玻璃。
经测试,该抗反射超疏水转光光伏玻璃的水接触角为156.8°。
实施例3
将6gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入由83.3g无水乙醇和2g水组成的混合溶剂中,于30℃下3000r/min磁力搅拌1h后,加入0.7g十八胺3000r/min继续反应30min,最后加入8g聚乙二醇3000r/min反应2h,确保所有成分完全溶解混合,获得抗反射溶液;
将所述抗反射溶液喷涂在光伏玻璃表面,于400℃条件下固化2h,在光伏玻璃的表面形成抗反射层;
将4g正硅酸乙酯加入到含有88.27g无水乙醇、3g氨水和1g铕-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物的烧瓶中25℃下1000r/min磁力搅拌18h;随后加入0.98gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,并升温至40℃以1000r/min反应2h;加入2.45g十八胺1000r/min继续反应18h,最后加入0.3g三甲基甲氧基硅烷1000r/min持续反应2h,获得超疏水转光溶胶;
将所述超疏水转光溶胶喷涂在前述含有抗反射层的光伏玻璃上,在40℃烘箱中固化2h,制备得到具有抗反射、超疏水转光功能的光伏玻璃。
经测试,该抗反射超疏水转光光伏玻璃的水接触角为160.8°。
对比例1
本对比例采用同实施例3相同的实施方式,区别仅在于:未形成抗反射层。具体步骤如下:
称取4g正硅酸乙酯,将其加入含有88.27g无水乙醇、3g氨水和1g铕-a-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物的烧瓶中25℃下1000r/min磁力搅拌18h;随后加入0.98gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,并升温至40℃以1000r/min反应2h;加入2.45g十八胺1000r/min继续反应18h,最后加入0.3g三甲基甲氧基硅烷1000r/min持续反应2h,获得超疏水转光溶胶;
将所述超疏水转光溶胶喷涂在光伏玻璃的表面,在40℃烘箱中固化2h,制备得到具有超疏水转光功能的光伏玻璃。
对比例2
本对比例采用同实施例3相同的实施方式,区别仅在于:未添加稀土有机转光剂。具体步骤如下:
将6gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入由83.3g无水乙醇和2g水组成的混合溶剂中,于30℃下3000r/min磁力搅拌1h后,加入0.7g十八胺3000r/min继续反应30min,最后加入8g聚乙二醇3000r/min反应2h,确保所有成分完全溶解混合,获得抗反射溶液;
将所述抗反射溶液喷涂在光伏玻璃表面,于400℃条件下固化2h,在光伏玻璃的表面形成抗反射层;
将4g正硅酸乙酯加入到含有88.27g无水乙醇和3g氨水的烧瓶中25℃下1000r/min磁力搅拌18h,随后加入0.98gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,并升温至40℃以1000r/min反应2h;加入2.45g十八胺1000r/min继续反应18h,最后加入0.3g三甲基甲氧基硅烷1000r/min持续反应2h,获得超疏水溶胶;
将所述超疏水溶胶喷涂在含有抗反射层的光伏玻璃上,在40℃烘箱中固化2h,制备得到具有抗反射、超疏水功能的光伏玻璃。
对比例3
本对比例采用同实施例3相同的实施方式,区别仅在于:未添加疏水改性剂。具体步骤如下:
将6gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加到83.3g无水乙醇和2g水的混合溶剂中30℃下3000r/min磁力搅拌1h,然后加入0.7g十八胺3000r/min继续反应30min,最后加入8g聚乙二醇3000r/min反应2h,确保所有成分完全溶解混合,将所得到的溶液喷涂在光伏玻璃,400℃条件下固化2h待用;
将4g正硅酸乙酯加入到含有88.27g无水乙醇、3g氨水和1g铕-a-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物的烧瓶中25℃下1000r/min磁力搅拌18h,获得转光溶胶;
将所述转光溶胶喷涂在含有抗反射层的光伏玻璃上,在40℃烘箱中固化2h,制备得到具有抗反射、转光功能的光伏玻璃。
性能测试
1、将实施例1-3和对比例1-3中制备的含有不同涂层的光伏玻璃应用于光伏组件(具有5栅PERC单晶72片结构)进行发电功率测试,并对含有不同涂层的光伏玻璃进行光学透过率和水接触角的测量,结果见表1。
2、对实施例1-3和对比例1-3中制备的含有不同涂层的光伏玻璃应用于光伏组件(具有5栅PERC单晶72片结构)进行耐久性测试后的发电功率、光学透过率和水接触角的测试结果,结果见表2。
表1光伏玻璃的光学透过率和水接触角以及光伏板的发电功率测试结果
通过表1中实施例的测试结果可以看出,通过本发明制备的涂层喷涂在光伏玻璃后的光学透过率维持在90%左右,具有优异的效果。通过对比例1的测试结果可以看出,当涂层中没有抗反射层时,光学透过率明显下降,进一步说明了抗反射层的效果。含有稀土有机转光剂的涂层发电功率普遍维持在300kW·h左右,而对比例2中不含有稀土有机转光剂,其发电功率下降了约4.35%,明显不如本发明。此外,通过实施例1-3和对比例1-2可以看出,含有超疏水溶胶的光伏玻璃明显具有优异的疏水性,通过对比例3的测试结果可以看出,当涂层中不含有超疏水溶胶时,光伏玻璃的疏水效果明显不如本发明。
表2光伏玻璃耐久性测试结果
注:表2中各测试条件如下:
(1)紫外照射:在LUV-Ⅱ型紫外老化试验箱中每天照射8h,连续照射一个月。
(2)砂纸磨擦:将砂纸(首力,800目)用一个100g的砝码压在光伏玻璃表面,拖动砂纸移动50cm,又往回移动50cm,作为一个完整的周期,实验过程中移动了20个周期。
表3光伏玻璃紫外照射耐久性测试耗损率
实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
光学透过率耗损率/% 0 0 0 0
发电功率耗损率/% 0.03% 0.1% 0.34% 0.23%
水接触角耗损率/% 0 0 0 0
表4光伏玻璃砂纸磨擦耐久性测试耗损率
实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
光学透过率耗损率/% 1.79% 2.44% 2.46% 1.56%
发电功率耗损率/% 0.73% 2.34% 2.03% 1.71%
水接触角耗损率/% 4.54% 5.28% 4.39% 7.26%
注:表3和表4中耗损率(%)=(耐久测试前-耐久测试后)/耐久测试前×100%。
通过表2中实施例和对比列的测试结果可以看出,通过本发明制备的涂层喷涂在光伏玻璃后,即使经过长时间的紫外照射和砂纸磨擦,依旧可以保持与处理前差距较小的光学透过率、发电功率以及水接触角。而进一步的,通过表3和表4中的耐久性测试耗损率可以看出,本发明中的光伏玻璃综合耗损最小,说明通过本发明制备涂层的方法喷涂在光伏玻璃后,其具有优异的耐久性效果。
其他平行实施方案
实施例4
将4g 5,6-环氧己基三乙氧基硅烷加入由88.5g无水乙醇和1g水组成的混合溶剂中,于30℃下1000r/min磁力搅拌1h,然后加入0.5g十六胺1000r/min继续反应30min,最后加入6g聚乙二醇1000r/min反应2h,确保所有成分完全溶解混合,获得抗反射溶液;
将所述抗反射溶液喷涂在光伏玻璃表面,500℃条件下固化2h,形成抗反射层;
将3g正硅酸甲酯加入到含有91.455g无水乙醇、2g三乙醇胺和0.55g镧-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物的烧瓶中25℃下500r/min磁力搅拌18h后,再加入0.735g 5,6-环氧己基三乙氧基硅烷,并升温至40℃以500r/min搅拌反应2h;随后加入1.96g十六胺500r/min继续反应18h,最后加入0.3g二甲基二氯硅烷500r/min持续反应2h,获得超疏水转光溶胶;
将所述超疏水转光溶胶喷涂在前述含有抗反射层的光伏玻璃上,在40℃烘箱中固化2h,制备得到具有抗反射、超疏水转光功能的光伏玻璃。
实施例5
将5g 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入到85.9g无水乙醇和1.5g水组成的混合溶剂中,于30℃下1500r/min磁力搅拌1h,然后加入0.6g十二胺1500r/min继续反应30min,最后加入7g聚乙二醇1500r/min反应2h,确保所有成分完全溶解混合,获得抗反射溶液;
将所述抗反射溶液喷涂在光伏玻璃的表面,500℃条件下固化2h,形成抗反射层;
将4g正硅酸乙酯加入到含有88.27g无水乙醇、3g氨水和1g镧-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物的烧瓶中25℃下800r/min磁力搅拌18h,随后加入0.98g 3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,并升温至40℃以800r/min反应2h;加入2.45g十二胺800r/min继续反应18h,最后加入0.3g三甲氧基甲基硅烷800r/min持续反应2h,获得超疏水转光溶胶;
将超疏水转光溶胶喷涂在前述含有抗反射层的光伏玻璃上,在40℃烘箱中固化2h,制备得到具有抗反射、超疏水转光功能的光伏玻璃。
采用同实施例1-3相同的测试方式对实施例4、5中的抗反射超疏水转光光伏玻璃进行光学透过率、发电功率、水接触角和耐久性测试,结果显示,实施例4、5中的抗反射超疏水转光光伏玻璃同样具有优异的性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,其包括:
抗反射层,其形成于光伏玻璃的表面;
以及超疏水转光涂层,其形成于所述抗反射层的表面。
2.如权利要求1所述的光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,所述抗反射层由抗反射溶液涂布于所述光伏玻璃的表面后高温固化形成;
优选的,所述抗反射溶液由4-6wt%环氧基类硅烷偶联剂、0.5-0.8wt%长碳链脂肪胺、6-8wt%成孔剂、1-2wt%水和余量的有机溶剂制备而成;
优选的,所述涂布方式为喷涂;
优选的,所述高温固化的温度为400-500℃,时间为2-3h。
3.如权利要求2所述的光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,所述环氧基类硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、8-[(2,3)-环氧丙氧]辛基三乙氧基硅烷中的至少一种;
和/或,所述长碳链脂肪胺为十胺、十六胺、十八胺中的至少一种;
和/或,所述成孔剂为聚乙二醇;
和/或,所述有机溶剂为乙醇或丙酮。
4.如权利要求2所述的光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,所述抗反射溶液的制备包括以下步骤:
S1、将环氧基类硅烷偶联剂加入到有机溶剂和水组成的混合溶剂中恒温搅拌;
S2、向步骤S1反应后的体系中加入长碳链脂肪胺继续搅拌;
S3、向步骤S2反应后的体系中加入成孔剂继续搅拌后,获得所述抗反射溶液。
5.如权利要求4所述的光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,步骤S1中,所述恒温搅拌的温度为30-50℃,转速为1000-3000r/min,时间为1-2h;
和/或,步骤S2中,所述的搅拌的温度为30-50℃,转速为1000-3000r/min,时间为30-60min;
和/或,步骤S3中,所述的搅拌的温度为30-50℃,速度为1000-3000r/min,时间为2-4h。
6.如权利要求1所述的光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,所述超疏水转光涂层由超疏水转光溶胶涂布于所述抗反射层的表面后常温固化形成;
优选的,所述超疏水转光溶胶由2-4wt%二氧化硅前驱体、1-3wt%催化剂、0.1-1wt%稀土有机转光剂、0.49-0.98wt%环氧基类硅烷偶联剂、1.47-2.45wt%长碳链脂肪胺、0.1-0.3wt%疏水改性剂和余量的有机溶剂制备而成;
优选的,所述涂布的方式为喷涂;
优选的,所述常温固化的温度为30-50℃,时间为2-3h。
7.如权利要求6所述的光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,所述稀土有机转光剂具有如下结构:
其中,R为硫杂环基团中的任意一种;X为稀土金属中的任意一种;
优选的,所述稀土有机转光剂为铕-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物、镧-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物、钆-α-噻吩三氟乙酰丙酮-邻菲罗啉配合物中的至少一种。
8.如权利要求6所述的光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,所述二氧化硅前驱体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的至少一种;
和/或,所述催化剂为氨水、三乙醇胺中的至少一种;
和/或,环氧基类硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、8-[(2,3)-环氧丙氧]辛基三乙氧基硅烷中的至少一种;
和/或,所述长碳链脂肪胺为十胺、十六胺、十八胺中的至少一种;
和/或,所述疏水改性剂为三甲基甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷或三甲氧基甲基硅烷。
9.如权利要求6所述的光伏玻璃用复合涂层,其特征在于,所述超疏水转光溶胶的制备包括以下步骤:
S1、将二氧化硅前驱体与有机溶剂、催化剂和稀土有机转光剂于室温下搅拌反应;
S2、向步骤S1反应后的体系中加入环氧基类硅烷偶联剂后,升温搅拌;
S3、向步骤S2反应后的体系中加入长碳链脂肪胺继续搅拌;
S4、向步骤S3反应后的体系中加入疏水改性剂持续搅拌反应后,获得所述超疏水转光溶胶;
优选的,步骤S1中,所述搅拌的温度为25-30℃,转速为500-1000r/min,时间为18-24h;
和/或,步骤S2中,所述的升温搅拌的温度为40-60℃,转速为500-1000r/min,时间为2-4h;
和/或,步骤S3中,所述的搅拌的温度为40-60℃,转速为500-1000r/min,时间为18-24h;
和/或,步骤S4中,所述的持续搅拌的温度为40-60℃,速度为500-1000r/min,时间为2-4h。
10.一种光伏玻璃,其特征在于,含有如权利要求1-9任一项所述的光伏玻璃用复合涂层。
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