KR20210036002A - 착색 태양광 모듈의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물 및 착색 태양광 모듈의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리실라잔, 광투과형 안료 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물 및 착색 태양광 모듈의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 광투과형 안료를 사용함으로써 우수한 광투과율을 유지하면서도 다양한 색상을 부여할 수 있는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 안료의 사용량 범위가 넓고 습식공정을 사용함으로써 양산성이 뛰어나고 제조공정이 간단한 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공할 수 있다.
아울러 본 발명은 다양한 색상을 부여할 수 있고 내구성, 내후성, 투과율 등이 우수하여 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 광투과형 안료를 사용함으로써 우수한 광투과율을 유지하면서도 다양한 색상을 부여할 수 있는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 안료의 사용량 범위가 넓고 습식공정을 사용함으로써 양산성이 뛰어나고 제조공정이 간단한 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공할 수 있다.
아울러 본 발명은 다양한 색상을 부여할 수 있고 내구성, 내후성, 투과율 등이 우수하여 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물 및 착색 태양광 모듈의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리실라잔, 광투과형 안료 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물 및 착색 태양광 모듈의 제조방법에 관한 것이다.
최근 환경 문제의 중요성이 부각되면서 청정에너지로 수력 발전, 풍력 발전 및 태양광 발전이 각광을 받고 있다.
그 중에서도 태양 에너지를 이용한 태양광 발전은 무한한 에너지원인 태양을 이용하고 지구 온난화 방지에 유용하기 때문에 다양한 연구가 이루어지고 있다.
단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아모퍼스 실리콘 등의 반도체를 사용한 태양전지는 반도체에 태양광이 조사되면 전류를 방출시키는 원리를 실용화한 것이다.
태양전지는 일반적으로 실리콘, 갈륨-비소, 구리-인듐-셀렌 등의 태양전지 소자를 상부 투명 보호재와 하부 기판 보호재로 보호하고, 태양전지 소자와 보호재를 접착제로 고정하여 제조되는 태양전지 모듈을 포함한다.
태양전지 모듈에서 상부 보호재는 통상적으로 유리를 사용하는데, 유리는 태양광을 반사하기 때문에 태양전지 모듈의 발전 효율이 떨어지는 단점이 있다.
이를 해결하기 위하여 반사방지막을 사용하는 등의 다양한 연구가 수행되고 있다.
이와 관련하여 한국공개특허 제10-2013-0015935호는 (메타)아크릴레이트 모노머(A), 나노실리카 입자(B), 4급 암모늄염(C), 알코올계 용제(D) 및 케톤계 용제(E)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방현성 반사방지 코팅 조성물을 개시하고 있다.
한국공개특허 제10-2013-0021182호는 (메타)아크릴레이트 단량체; 중공 실리카 나노입자; 4급 암모늄염; 알코올계 용매와 케톤계 용매의 혼합 용매; 및 광중합 개시제를 포함하는 방현성 반사방지 코팅 조성물을 개시하고 있다.
한편 태양광 모듈에 색상을 부여하기 위하여 유리면에 반사형 안료를 사용한 코팅층을 형성하거나 플라즈마 건식공정에 의한 다층의 박막을 형성할 수 있다.
반사형 안료를 사용하는 경우에는 안료의 사용량이 제한적이고 색 균일성을 확보하기 위한 공정이 추가되어야 하는 문제점이 있으며, 플라즈마 건식공정의 경우는 색 균일성과 안정성은 우수하지만 대량생산이 어렵고 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
또한 유리면에 색상을 부여하는 경우 태양광의 투과율이 감소하여 태양전지의 에너지 변환 효율이 감소하게 된다.
따라서 태양광 모듈에 색상을 부여하는 동시에 투과율을 향상시킬 수 있는 기술개발이 요구된다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광투과형 안료를 사용함으로써 우수한 광투과율을 유지하면서도 다양한 색상을 부여할 수 있는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 안료의 사용량 범위가 넓고 습식공정을 사용함으로써 양산성이 뛰어나고 제조공정이 간단한 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명은 다양한 색상을 부여할 수 있고 내구성, 내후성, 투과율 등이 우수하여 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리실라잔; 광투과형 안료; 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 광투과형 안료는 운모, 알루미나, 실리카 및 유리 플레이크에서 선택되는 하나 이상의 입자; 및 상기 입자에 코팅되는 금속산화물층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 용매는 다이부틸 에테르, 미네랄스피릿, 에틸 아세테이트 및 자일렌에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 공용매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 1~20중량부, 광투과형 안료 1~10중량부 및 공용매 70~98중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 공용매는 다이부틸 에테르, 미네랄스피릿, 에틸 아세테이트 및 자일렌에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 실란 올리고머; 광투과형 안료; 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 용매 100중량부에 대하여 실란 올리고머 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 용매는 이소프로필알콜(IPA), 에탄올(EtOH), 메탄올(MeOH), 에틸아세테이트(EA) 및 물에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 (a) 기재를 세척하는 단계; (b) 폴리실라잔 또는 실란 올리고머; 광투과형 안료; 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 준비하는 단계; (c) 상기 기재의 적어도 한 면에 상기 코팅 조성물을 코팅하여 착색층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 착색층을 열처리하여 착색 실리카 막을 제조하는 단계를 포함하는 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 광투과형 안료는 운모, 알루미나, 실리카 및 유리 플레이크에서 선택되는 하나 이상의 입자; 및 상기 입자에 코팅되는 금속산화물층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 용매는 다이부틸 에테르, 미네랄스피릿, 에틸 아세테이트 및 자일렌에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 조성물은 공용매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 1~20중량부, 광투과형 안료 1~10중량부 및 공용매 70~98중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 공용매는 다이부틸 에테르, 미네랄스피릿, 에틸 아세테이트 및 자일렌에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 조성물은 용매 100중량부에 대하여 실란 올리고머 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 용매는 이소프로필알콜(IPA), 에탄올(EtOH), 메탄올(MeOH), 에틸아세테이트(EA) 및 물에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 광투과형 안료를 사용함으로써 우수한 광투과율을 유지하면서도 다양한 색상을 부여할 수 있는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 안료의 사용량 범위가 넓고 습식공정을 사용함으로써 양산성이 뛰어나고 제조공정이 간단한 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공할 수 있다.
아울러 본 발명은 다양한 색상을 부여할 수 있고 내구성, 내후성, 투과율 등이 우수하여 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 착색 태양광 모듈의 제조방법을 제공할 수 있다.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명은 폴리실라잔; 광투과형 안료; 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물에 관한 것이다.
상기 코팅 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리실라잔은 -Si-N-Si- 결합을 갖는 고분자 화합물로서 열처리를 통하여 폴리실라잔이 실리카로 전화되면서 실리카 막이 형성된다.
폴리실라잔은 다른 실리카 전구체와 대비하여, 경도, 내구성, 접착력 등이 우수한 실리카 막을 제조할 수 있다.
폴리실라잔의 중량평균분자량은 2,000~300,000g/mol인 것이 바람직하하다. 중량평균분자량이 2,000g/mol 미만인 경우 경도 및 내구성이 저하되고, 300,000g/mol를 초과하는 경우 가공성 및 코팅성이 오히려 저하될 수 있다.
상기 폴리실라잔은 용매 100중량부에 대하여 1~20중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 막의 강도와 내구성이 저하되고, 20중량부를 초과하는 경우 코팅막의 두께가 두꺼워져 투과율이 하락할 수 있다.
상기 광투과형 안료는 태양광의 반사에 의하여 색상을 발현하는 동시에 태양광을 투과시켜 태양전지의 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 광투과형 안료를 사용함으로써, 우수한 광투과율을 유지하면서도 다양한 색상을 부여할 수 있다.
또한 상기 광투과형 안료는 사용량의 범위가 넓어 가공성이 우수하고, 습식공정을 사용할 수 있어 양산성이 뛰어나고 제조공정이 간단하다.
상기 광투과형 안료는 운모, 알루미나, 실리카 및 유리 플레이크에서 선택되는 하나 이상의 입자; 및 상기 입자에 코팅되는 금속산화물층을 포함할 수 있다.
상기 기재는 판상의 형상이 바람직하고, 상기 금속산화물층은 입자의 표면에 금속산화물이 코팅되어 형성될 수 있다.
이때 사용되는 금속산화물로는 이산화티타늄(TiO2)이 사용된다. 광투과형 안료는 금속 산화물의 코팅 두께에 따라 빛 굴절율이 달라지면서 특유의 색상과 광택을 나타낸다.
상기 광투과형 안료의 입자 크기(평균 입경)는 2~100㎛ 인 것이 바람직하며, 입자 크기가 2㎛ 미만이거나 100㎛를 초과하면 가공성이 떨어진다.
또한 본 발명은 상기 광투과형 안료의 입자 크기가 서로 다른 2종류의 입자를 사용함으로써 다양한 색상을 발현할 수 있다.
상기 광투과형 안료는 용매 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만이거나 10중량부를 초과하는 경우 가공성이 떨어지고 투과율이 감소한다.
상기 광투과형 안료는 흰색 입자형태의 물질로서 화이트시트보다 블랙시트에 코팅시 색상이 발현되는 특성을 가지고 있다. 광투과형 안료는 판상의 입자로 판상면이 위로 올라오면서 이산화티타늄으로 코팅된 면의 굴절율에 의하여 펄감과 색상을 나타낸다.
상기 용매는 조성물의 점도를 조절하며, 다이부틸 에테르, 미네랄스피릿, 에틸 아세테이트 및 자일렌에서 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있다.
막의 투과율, 경도 및 내구성의 측면에서 용매로 다이부틸 에테르와 자일렌이 사용되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 조성물은 공용매를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 공용매는 조성물의 코팅성을 개선하여 색 균일성을 향상시키고 가공성을 증가시켜 막의 투과율을 향상시킨다.
상기 공용매로는 다이부틸 에테르, 미네랄스피릿, 에틸 아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 클로로벤젠, 벤질아세테이트, 알릴헥사노에이트, 부틸부티레이트, 에틸아세테이트, 에틸부티레이트, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 다이에틸에테르, 다이메톡시에탄, 다이메톡시메탄, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란 및 아니솔에서 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있으며, 가공성 측면에서 다이부틸 에테르가 바람직하다.
상기 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 1~20중량부, 광투과형 안료 1~10중량부 및 공용매 70~98중량부를 포함할 수 있다.
상기 공용매는 용매 100중량부에 대하여 70~98중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 70중량부 미만이거나 98중량부를 초과하면 가공성이 매우 저하된다.
상기 조성물은 실란 올리고머(Si- oligomer)를 추가로 이용하여 바인더로 사용할 수 있다.
실란 전구체로는 테트라메톡시실란(TMOS), 테트라에톡시실란(TEOS) 등의 알콕시실란, 소듐 실리케이트(sodium silicate), 메틸트리메콕시실란(MTMS) 등이 제한 없이 사용될 수 있다. 제조방법으로 졸-겔 중합법을 통하여 수평균분자량이 1,000~3,000g/mol 인 실란 올리고머를 제조할 수 있다.
상기 실란 올리고머는 용매 100중량부에 대하여 1~20중량부가 사용되며, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 막의 내구성과 투과율이 향상될 수 있다.
또한 본 발명은 실란 올리고머; 광투과형 안료; 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물에 관한 것이다.
상기 조성물은 용매 100중량부에 대하여 실란 올리고머 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함할 수 있다.
상기 조성물은 폴리실라잔 대신에 실란 올리고머(Si- oligomer)를 이용하여 바인더로 사용할 수 있다.
실란 전구체로는 테트라메톡시실란(TMOS), 테트라에톡시실란(TEOS) 등의 알콕시실란, 소듐 실리케이트(sodium silicate), 메틸트리메콕시실란(MTMS) 등이 제한 없이 사용될 수 있다. 제조방법으로 졸-겔 중합법을 통하여 수평균분자량이 1,000~3,000g/mol 인 실란 올리고머를 제조할 수 있다.
상기 실란 올리고머는 용매 100중량부에 대하여 1~20중량부가 사용되며, 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 막의 내구성과 투과율이 향상될 수 있다.
상기 용매는 이소프로필알콜(IPA), 에탄올(EtOH), 메탄올(MeOH), 에틸아세테이트(EA) 및 물에서 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있다.
또한 본 발명은 (a) 기재를 세척하는 단계; (b) 폴리실라잔 또는 실란 올리고머; 광투과형 안료; 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 준비하는 단계; (c) 상기 기재의 적어도 한 면에 상기 코팅 조성물을 코팅하여 착색층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 착색층을 열처리하여 착색 실리카 막을 제조하는 단계를 포함하는 착색 태양광 모듈의 제조방법에 관한 것이다.
상기 (a) 단계는 먼지, 오일, 유기 화합물, 오염물 등을 제거하는 단계로서, 기재를 600~700℃로 가열하거나 탈염수, 알코올, 산성 또는 염기성의 세정액으로 기재를 세척할 수 있다.
상기 기재는 유리, 석영, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌 등의 필름, 시트 또는 기판이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 (b) 단계의 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 또는 실란 올리고머 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함할 수 있다.
또한 상기 (b) 단계의 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 또는 실란 올리고머 1~20중량부, 광투과형 안료 1~10중량부 및 공용매 70~98중량부를 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는 기재의 적어도 한 면에 상기 코팅 조성물을 코팅하여 착색층을 형성하는 단계로서, 공지의 코팅 방법을 사용할 수 있다.
코팅 방법은 바 코팅(Bar coating), 메니스커스 코팅(dip coating), 분무 코팅(spray coating), 롤 코팅(roller coating), 스핀 코팅(Spin coating) 및 슬롯다이 코팅(slot die coating)을 포함한다.
상기 (d) 단계는 상기 착색층을 열처리하여 착색 실리카 막을 제조하는 단계로서, 열처리는 25~800℃에서 수행될 수 있다.
열처리 온도가 상기 수치 범위를 만족하는 경우 제조된 막의 기공이 균일하게 형성되고 내구성 및 투과율이 극대화될 수 있다.
열처리에 의하여 폴리실라잔 또는 실란 올리고머로부터 실리카 막이 제조되고, 용매, 공용매, 분해물질 등이 제거되면서 실리카 막의 내구성이 향상된다.
또한 막 내부에 존재하는 광투과형 안료는 태양광의 반사에 의하여 색상을 발현하는 동시에 태양광을 투과시켜 태양전지의 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 착색 실리카 막의 두께는 필요에 따라 다양하게 조절될 수 있으며, 1~50㎛인 것이 바람직하다.
상기 착색 실리카 막은 장기간 사용하더라도 색 균일성, 경도, 내구성 및 투과율이 감소되지 않아 태양전지, 편광판, 액정표시장치, 렌즈 등에 장기간 안정적으로 사용될 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(색 균일성)
착색 실리카 막의 전 영역에서 색상의 균일성을 관찰하여 탁월, 우수, 보통 및 불량으로 표기하였다.
(투과율)
전광선 투과율은 Nippon Denshoku 투과율 측정기(NDH-5000)를 사용하여 측정하였다.
(표면경도 및 부착력)
연필경도시험기를 이용하여 500g 하중을 걸고 상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 착색 실리카 막의 연필경도를 측정하였다.
연필은 미쯔비시 제품을 사용하고 한 연필경도 당 5회 실시하였다.
니치반 테이프를 이용하여 부착력을 측정하였다.
(실시예 1)
유리 기판(저철분 무늬유리 3.2T)을 세정제로 세척하여 기판에 존재하는 먼지, 오일, 유기 화합물, 오염물 등을 제거하였다.
폴리실라잔 20중량부, 광투과형 안료 10중량부 및 다이부틸에테르(용매) 100중량부를 포함하는 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 광투과형 안료는 알루미나 입자에 이산화티타늄 코팅함량이 55~65중량부이며 안료 입자 크기 5-35㎛ 사이즈를 사용하였다.
상기 유리 기판에 상기 코팅 조성물을 분무 코팅하여 착색층을 형성하였다.
상기 착색층을 170℃에서 10분 동안 열처리하여 푸른색으로 착색된 착색 실리카 막을 제조하였다.
(실시예 2)
광투과형 안료는 알루미나 입자에 이산화티타늄 코팅함량이 47-57중량부이며 안료 입자 크기 5-35㎛ 사이즈를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 골드색으로 착색된 실리카막을 제조하였다.
(실시예 3)
광투과형 안료는 알루미나 입자에 이산화티타늄 코팅함량이 72-82중량부이며 안료 입자 크기 5-35㎛ 사이즈를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 초록색으로 착색된 실리카막을 제조하였다.
(실시예 4)
광투과형 안료는 알루미나 입자에 이산화티타늄 코팅함량이 62-72중량부이며 안료 입자 크기 5-35㎛ 사이즈를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 붉은색으로 착색된 실리카막을 제조하였다.
(실시예 5)
광투과형 안료는 알루미나 입자에 이산화티타늄 코팅함량이 28-38중량부이며 안료 입자 크기 5-35㎛ 사이즈를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하늘색으로 착색된 실리카막을 제조하였다.
(실시예 6)
광투과형 안료는 알루미나 입자에 이산화티타늄 코팅함량이 37-47중량부이며 안료 입자 크기 5-30㎛ 사이즈를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 짙은 푸른색으로 착색된 실리카막을 제조하였다.
(실시예 7)
테트라에톡시실란(TEOS)을 이용하여 물과 에탄올을 용매로, 염산을 촉매로 하여 중합 및 축합 반응을 통하여 실란 올리고머를 제조하였다.
상기 실란 올리고머 20중량부, 광투과형 안료 10중량부 및 이소프로필알콜(IPA)(용매) 100중량부를 포함하는 코팅 조성물을 제조하였다.
상기 광투과형 안료는 이산화티나늄(TiO2) 코팅함량이 55~65중량부이며 안료 입자 크기 5-35㎛ 사이즈를 사용하였다.
상기 유리 기판에 상기 코팅 조성물을 분무 코팅하여 착색층을 형성하였다.
(비교예 1)
광투과형 안료 대신에 푸른색의 유기안료를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 짙은 푸른색으로 착색된 실리카막을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 실리카 막의 색 선명도, 투과율, 부착력 및 발전효율을 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 | 비교예 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 1 | |
| 색상 | Blue | Gold | Green | Red | Sky white | Blue | Blue | Blue |
| 색 선명도 | 탁월 | 탁월 | 탁월 | 우수 | 우수 | 탁월 | 우수 | 보통 |
| 투과율(%) | 90.6 | 86.1 | 85.4 | 88.3 | 86.7 | 89.2 | 88.1 | 32.2 |
| 발전효율(%) | 98 | 94 | 92 | 95 | 93 | 96 | 94 | 41.3 |
| 표면경도 | 8H | 8H | 8H | 8H | 8H | 8H | 4H | 8H |
| 부착력 | 탁월 | 탁월 | 탁월 | 탁월 | 탁월 | 탁월 | 우수 | 탁월 |
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 7은 색 선명도, 투과율, 발전효율, 표면경도 및 부착력이 우수함을 알 수 있다. 특히 실시예 1, 3 및 6은 코팅성이 우수하고 균일도 역시 매우 우수하다.
반면 비교예는 실시예에 비해 색 선명도, 과율, 발전효율, 표면경도 및 부착력이 열등함을 알 수 있다.
Claims (15)
- 폴리실라잔;
광투과형 안료; 및
용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 광투과형 안료는 운모, 알루미나, 실리카 및 유리 플레이크에서 선택되는 하나 이상의 입자; 및 상기 입자에 코팅되는 금속산화물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 용매는 다이부틸 에테르, 미네랄스피릿, 에틸 아세테이트 및 자일렌에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 조성물은 공용매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물.
- 실란 올리고머;
광투과형 안료; 및
용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물.
- 제6항에 있어서,
상기 조성물은 용매 100중량부에 대하여 실란 올리고머 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 용매는 이소프로필알콜(IPA), 에탄올(EtOH), 메탄올(MeOH), 에틸아세테이트(EA) 및 물에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물.
- (a) 기재를 세척하는 단계;
(b) 폴리실라잔 또는 실란 올리고머; 광투과형 안료; 및 용매를 포함하는 착색 태양광 모듈용 코팅 조성물을 준비하는 단계;
(c) 상기 기재의 적어도 한 면에 상기 코팅 조성물을 코팅하여 착색층을 형성하는 단계; 및
(d) 상기 착색층을 열처리하여 착색 실리카 막을 제조하는 단계를 포함하는 착색 태양광 모듈의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 (b) 단계의 조성물은 용매 100중량부에 대하여 폴리실라잔 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 광투과형 안료는 운모, 알루미나, 실리카 및 유리 플레이크에서 선택되는 하나 이상의 입자; 및 상기 입자에 코팅되는 금속산화물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈의 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 용매는 다이부틸 에테르, 미네랄스피릿, 에틸 아세테이트 및 자일렌에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 (b) 단계의 조성물은 공용매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 (b) 단계의 조성물은 용매 100중량부에 대하여 실란 올리고머 1~20중량부 및 광투과형 안료 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈의 제조방법.
- 제14항에 있어서,
상기 용매는 이소프로필알콜(IPA), 에탄올(EtOH), 메탄올(MeOH), 에틸아세테이트(EA) 및 물에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 착색 태양광 모듈 제조방법.
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