CN212293328U - 一种高透过宽色系盖板玻璃 - Google Patents

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杨扬
李刚
王天齐
姚婷婷
金克武
沈红雪
彭赛奥
夏申江
程海波
王东
甘治平
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Abstract

本实用新型公开一种高透过宽色系盖板玻璃,包括玻璃基板,所述玻璃基板的上表面设有微结构粗糙层,且微结构粗糙层的上表面设有Si基薄膜保护层,所述玻璃基板的下表面设有介质膜层,该盖板玻璃呈现结构色反射,且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%,所述微结构粗糙层为凹凸的织构化结构,且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列;本实用新型利用微结构粗糙层使玻璃基板上表面形成短程有序、长程无序的微结构,提高了可见光的透过率,增加了通过漫反射衍射效应形成的结构色彩的饱和度;在高温大气环境下,通过玻璃基板上表面的Si基薄膜保护层能够提高盖板玻璃整体的耐磨、耐蚀性,增加对太阳光的有效透过率。

Description

一种高透过宽色系盖板玻璃
技术领域
本实用新型涉及玻璃技术领域,尤其涉及一种高透过宽色系盖板玻璃。
背景技术
盖板玻璃由于具有良好的透光性和高强度,被广泛的应用于多个领域,如晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、平板集热器、low-E玻璃等方面,然而目前的关注的热点只局限于玻璃本身透过率、强度、硬度以及耐候性等性能的研究,而对于该材料和周围环境的如何和谐统一应用的相关报道较少,例如传统的太阳能组件只有蓝色和黑色两种选择,这严重制约了其在光伏建筑一体化产业(BIPV)的发展和应用;
在适用于太阳能系统组件的应用中,由于不影响自身透过率同时具有结构着色功能的盖板玻璃,相对于传统的盖板玻璃,赋予了玻璃这一传统材料建筑美学的概念,通过光的干涉效应使玻璃产生各种不同的色彩,有利于提高太阳能组件在建筑领域大规模应用,真正实现组件和建筑物有机结合共同发展,但目前现有的彩色盖板玻璃大多属于色素着色,可见光透过率较低,无法实现高透过率和色彩有机结合,少数采用自然结构着色技术的盖板玻璃,制备工艺复杂,膜层均匀性难以控制,并且成本较高,不利于产业化,因此,本实用新型提出一种高透过、宽色系盖板玻璃以解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型的目的在于提出一种高透过、宽色系盖板玻璃,该高透过、宽色系盖板玻璃可以呈现蓝、绿、红、金黄四种颜色同时兼具高的可见光透过率,提高玻璃彩色组件在建筑领域大规模应用性。
为实现本实用新型的目的,本实用新型通过以下技术方案实现:一种高透过、宽色系盖板玻璃,包括玻璃基板,所述玻璃基板的上表面设有微结构粗糙层,且微结构粗糙层的上表面设有Si基薄膜保护层,所述玻璃基板的下表面设有介质膜层,该盖板玻璃呈现结构色反射,且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%,所述微结构粗糙层为凹凸的织构化结构,且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
进一步改进在于:所述微结构粗糙层的粗糙度Ra为1-10μm。
进一步改进在于:所述Si基薄膜保护层为致密SiO2薄膜,且Si基薄膜保护层的厚度为75nm。
进一步改进在于:所述介质膜层为单层高折射率SiNX,且单层高折射率SiNX的厚度为30-500nm,所述单层高折射率SiNX的X为0.1-1.3。
进一步改进在于:所述单层高折射率SiNX的厚度为100±12nm,该盖板玻璃呈现蓝色结构色反射。
进一步改进在于:所述单层高折射率SiNX的厚度为250±15nm,该盖板玻璃呈现绿色结构色反射,
进一步改进在于:所述单层高折射率SiNX的厚度为300±20nm,该盖板玻璃呈现红色结构色反射。
进一步改进在于:所述单层高折射率SiNX的厚度为480±25nm,该盖板玻璃呈现金黄色结构色反射。
本实用新型的有益效果为:本实用新型利用微结构粗糙层使玻璃基板上表面形成短程有序、长程无序的微结构,提高了可见光的透过率,增加了通过漫反射衍射效应形成的结构色彩的饱和度;在高温大气环境下,通过玻璃基板上表面的Si基薄膜保护层能够提高盖板玻璃整体的耐磨、耐蚀性,增加对太阳光的有效透过率,同时,玻璃基板下表面介质膜层利用光的干涉效应产生不同的结构色彩,最终实现高透过率和宽色系有机结合,降低了成本,提高玻璃彩色组件在建筑领域大规模应用性。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
其中:1、玻璃基板;2、微结构粗糙层;3、Si基薄膜保护层;4、介质膜层。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解,下面将结合实施例对本实用新型做进一步详述,本实施例仅用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型保护范围的限定。
实施例一
根据图1所示,本实施例提供了一种高透过、宽色系盖板玻璃,包括玻璃基板1,所述玻璃基板1的上表面设有微结构粗糙层2,且微结构粗糙层2的上表面设有Si基薄膜保护层3,所述玻璃基板1的下表面设有介质膜层4,该盖板玻璃呈现结构色反射,且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%,所述微结构粗糙层2为凹凸的织构化结构,且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
所述微结构粗糙层2的粗糙度Ra为5μm。
所述Si基薄膜保护层3为致密SiO2薄膜,且Si基薄膜保护层3的厚度为75nm。
所述介质膜层4为单层高折射率SiNX,且单层高折射率SiNX的X为1,所述单层高折射率SiNX的厚度为100±12nm,该盖板玻璃呈现蓝色结构色反射。具体设计如下:光经过入射介质空气入射至微结构粗糙层2,然后经过玻璃基板1,再经过100±12nm的单层高折射率SiNX,最后通过出射介质投射而出。
实施例二
根据图1所示,本实施例提供了一种高透过、宽色系盖板玻璃,包括玻璃基板1,所述玻璃基板1的上表面设有微结构粗糙层2,且微结构粗糙层2的上表面设有Si基薄膜保护层3,所述玻璃基板1的下表面设有介质膜层4,该盖板玻璃呈现结构色反射,且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%,所述微结构粗糙层2为凹凸的织构化结构,且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
所述微结构粗糙层2的粗糙度Ra为5μm。
所述Si基薄膜保护层3为致密SiO2薄膜,且Si基薄膜保护层3的厚度为75nm。
所述介质膜层4为单层高折射率SiNX,且单层高折射率SiNX的X为1,所述单层高折射率SiNX的厚度为250±15nm,该盖板玻璃呈现绿色结构色反射。具体设计如下:光经过入射介质空气入射至微结构粗糙层2,然后经过玻璃基板1,再经过250±15nm的单层高折射率SiNX,最后通过出射介质投射而出。
实施例三
根据图1所示,本实施例提供了一种高透过、宽色系盖板玻璃,包括玻璃基板1,所述玻璃基板1的上表面设有微结构粗糙层2,且微结构粗糙层2的上表面设有Si基薄膜保护层3,所述玻璃基板1的下表面设有介质膜层4,该盖板玻璃呈现结构色反射,且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%,所述微结构粗糙层2为凹凸的织构化结构,且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
所述微结构粗糙层2的粗糙度Ra为5μm。
所述Si基薄膜保护层3为致密SiO2薄膜,且Si基薄膜保护层3的厚度为75nm。
所述介质膜层4为单层高折射率SiNX,且单层高折射率SiNX的X为1,所述单层高折射率SiNX的厚度为300±20nm,该盖板玻璃呈现红色结构色反射。具体设计如下:光经过入射介质空气入射至微结构粗糙层2,然后经过玻璃基板1,再经过300±20nm的单层高折射率SiNX,最后通过出射介质投射而出。
实施例四
根据图1所示,本实施例提供了一种高透过、宽色系盖板玻璃,包括玻璃基板1,所述玻璃基板1的上表面设有微结构粗糙层2,且微结构粗糙层2的上表面设有Si基薄膜保护层3,所述玻璃基板1的下表面设有介质膜层4,该盖板玻璃呈现结构色反射,且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%,所述微结构粗糙层2为凹凸的织构化结构,且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
所述微结构粗糙层2的粗糙度Ra为5μm。
所述Si基薄膜保护层3为致密SiO2薄膜,且Si基薄膜保护层3的厚度为75nm。
所述介质膜层4为单层高折射率SiNX,且单层高折射率SiNX的X为1,所述单层高折射率SiNX的厚度为480±25nm,该盖板玻璃呈现金黄色结构色反射。具体设计如下:光经过入射介质空气入射至微结构粗糙层2,然后经过玻璃基板1,再经过480±25nm的单层高折射率SiNX,最后通过出射介质投射而出。
在制备该盖板玻璃时,采用液相法在玻璃基板1上表面制备微结构粗糙层2,利用等离子体清洗技术处理后再磁控溅射上Si基薄膜保护层3,接着采用等离子体清洗技术处理玻璃基板1下表面,然后再采用磁控溅射制作玻璃基板1下表面的介质膜层4。
将制备得到的高透过、宽色系盖板玻璃分别进行透过率测试、反射率、雾度测试与表面粗糙度测试,可见光平均透过率86%,可见光平均反射率10%,雾度为91%,表面粗糙度Ra为10μm。
该高透过、宽色系盖板玻璃利用微结构粗糙层2使玻璃基板1上表面形成短程有序、长程无序的微结构,提高了可见光的透过率,增加了通过漫反射衍射效应形成的结构色彩的饱和度;在高温大气环境下,通过玻璃基板1上表面的Si基薄膜保护层3能够提高盖板玻璃1整体的耐磨、耐蚀性,增加对太阳光的有效透过率,同时,玻璃基板1下表面介质膜层4利用光的干涉效应产生不同的结构色彩,最终实现高透过率和宽色系有机结合,降低了成本,提高玻璃彩色组件在建筑领域大规模应用性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种高透过宽色系盖板玻璃,包括玻璃基板(1),其特征在于:所述玻璃基板(1)的上表面设有微结构粗糙层(2),且微结构粗糙层(2)的上表面设有Si基薄膜保护层(3),所述玻璃基板(1)的下表面设有介质膜层(4),该盖板玻璃呈现结构色反射,且盖板玻璃近法线方向的可见光反射率≥6%,所述微结构粗糙层(2)为凹凸的织构化结构,且凹凸的织构化结构为短程有序而长程无序排列。
2.根据权利要求1所述的一种高透过宽色系盖板玻璃,其特征在于:所述微结构粗糙层(2)的粗糙度Ra为1-10μm。
3.根据权利要求1所述的一种高透过宽色系盖板玻璃,其特征在于:所述Si基薄膜保护层(3)为致密SiO2薄膜,且Si基薄膜保护层(3)的厚度为75nm。
4.根据权利要求1所述的一种高透过宽色系盖板玻璃,其特征在于:所述介质膜层(4)为单层高折射率SiNX,且单层高折射率SiNX的厚度为30-500nm,所述单层高折射率SiNX的X为0.1-1.3。
5.根据权利要求4所述的一种高透过宽色系盖板玻璃,其特征在于:所述单层高折射率SiNX的厚度为100±12nm,该盖板玻璃呈现蓝色结构色反射。
6.根据权利要求4所述的一种高透过宽色系盖板玻璃,其特征在于:所述单层高折射率SiNX的厚度为250±15nm,该盖板玻璃呈现绿色结构色反射。
7.根据权利要求4所述的一种高透过宽色系盖板玻璃,其特征在于:所述单层高折射率SiNX的厚度为300±20nm,该盖板玻璃呈现红色结构色反射。
8.根据权利要求4所述的一种高透过宽色系盖板玻璃,其特征在于:所述单层高折射率SiNX的厚度为480±25nm,该盖板玻璃呈现金黄色结构色反射。
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