TARIFNAME Anti Reflektif Silika Esasli Temperlenebilir Kaplama çözeltisi Teknik Alan Bulus, hat disi antireflektif uygulamalar için silika esasli bir kaplama çözeltisi ve bunun hazirlanmasi için bir proses ile ilgilidir. Bulus özellikle, fotovoltaik (FV) cam panelleri, günes paneli kapak camlari, otomotiv cami ve vitrin camlarinda kullanilmak üzere sol-jel kaplama teknigiyle uygulanmak üzere silika esasli temperlenebilir bir kaplama çözeltisi ve bunun hazirlanmasi için bir proses ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Cama, dekor (süs), optik, isil, elektriksel, mekanik ve kimyasal özellikleri gelistirmek üzere çesitli yöntemlerle yüzey kaplamalari yapilmaktadir. Günümüzde yüzey kaplamalari genelde cam üretimi esnasinda hat-üstü (online) ya da üretim sonrasinda hat-disi (offline) olarak uygulanabilmektedir. Kaplama, genellikle kaplama materyalinin yüzeye kimyasal veya fiziksel proseslerle uygulanmasi ve kuruma sonrasinda sürekli veya süreksiz bir film olusumu olarak tanimlanmaktadir. Fotovoltaik (FV) panel sistemleri çesitli fonksiyonlari gerçeklestiren katmanlarla günes isinlarini elektrik enerjisine dönüstürürler. Temel bir FV sistemi fotovoltaik hücre, koruyucu kapak, alüminyum kasa ve arka ana tasiyici katmanlardan olusur. Bu katmanlar, günesten gelen isinlari kirma indisleri ile orantili olarak yansitarak verimliligi azaltirlar. Fotovoltaik panellerin tasariminda hücreleri dis etkenlerden korumak amaciyla kullanilan koruyucu kapaklar polimer ya da temperli camdan yapilabilir. Panel caminin geçirgenligi ne kadar yüksek olursa verimi de o ölçüde artirilmis olur. Tek katmanli yansima önleyici kaplamalar, yaygin olarak fotovoltaik panel camlarinda kullanilmakta ve verimliligi artirma açisindan önem tasimaktadir. Dogal bir fiziksel olay olan yansima, iki ortamin ara yüzeyine gönderilen isinin bir kisminin, yayilmaya devam etmek için gönderildigi ortama geri dönmesi olarak tanimlanmaktadir. Yansima önleyici - diger bir deyisle antireflektif (AR) - kaplamalar, optik özellikleri degistirmeye yönelik yapilan kaplamalara örnektir. Yansimanin bastirilmasi için, tek veya çok katmandan, nano/mikro yapilardan veya her ikisinin karisimindan üretilen yansima önleyici kaplamalar tasarlanmaktadir. Camin geçirgenligini arttirmak amaci ile camin yüzeyine uygulanan tek katmanli antireflektif kaplamalar, gelen isigin yansiyacagi cam- kaplama ve kaplama-hava olarak iki yüzey yaratmaktadir. Bu iki yüzey arasindaki kaplamanin teorik kalinligi, gelen isigin dalga boyunun dörtte biri (M4) kadar olmalidir. Baska bir deyisle antireflektif kaplama elde edebilmek için cam yüzeyinde, optik kalinligi (d.ncoating) gelen isigin dörtte biri dalga boyunda ve kirma indisi havanin kirma indisinden büyük, camin kirma indisinden küçük bir kaplama film tabakasi olusturulmalidir. Antireflektif kaplamalarda elde edilen geçirgenlik artisi sayesinde; günes isigi absorblayici tabaka daha az kayipla ulastirilir ve günes enerjisinden daha fazla fayda saglanir. önleyici (antireflektif) tabakaya sahip temperlenmis bir emniyet cami ve bunu üretmek için bir usulaçiklanmaktadir. Bu yöntemde standart bir cam, kolloidal dispersiyon ile kaplanmakta, kaplanmis camin kurutulmakta, organik bilesenlerin uzaklastirilmasi ve camin temperlenmesi için en az 630 °C'ye isitilmaktadir. Bahsedilen kolloidal dispersiyon, belirli yapidaki silan bilesiklerinin ortamda koloidal olarak çözünmüs polimer varliginda hidrolitik kondenzasyonu yoluyla elde edilmektedir. Gözenekli Si02 yansima önleyici kaplama mükemmel yapisma sergiler ve istenmeyen yansimalari önler ya daen aza indirir. Ayrica elde edilen kaplama elektromanyetik radyasyonun geçirgenligini artirir. Burada açiklanan emniyet cami, örnegin günes panellerinin ve fotovoltaik hücrelerin kaplamasinda kullanilmaktadir. olarak seffaf elemanlar ve AR kaplamalari ve kaplama çözümlerini hazirlamak için gelistirilmis usuller açiklanmaktadir. Yansimayi önleyici kaplamalar, baz katalizli bir reaksiyonda en az iki farkli alkoksisilan malzemesinden olusmaktadir. Kaplama katmanlari gözenek yapisina göre, gözeneksiz ve gözenekli olarak ikiye ayrilirken, gözenekli kaplamalar da açik ve kapali gözenek olmak üzere kendi içinde yeniden ikiye ayrilir. Açik gözenek yapisina sahip kaplamalarda, yüzey boslugundan giren gaz ya da sivi formundaki bir madde, baglanti yolu kesilmeden kaplamanin içerisinde ilerleyebilir. Bu kaplamalarin dayaniminin düsük olmasina karsin elde edilmesi ve kimyasal olarak kontrolü daha kolaydir. Nem etkisinin kontrolü için yüzey kimyasinin modifiye edilmesi gerekmektedir. Kaplama filminin modifiye edilmesi ile gözenekli kaplamalarin sahip oldugu dezavantajlarin önüne geçilmesi mümkündür. Kapali gözenekli yapilar genellikle sentez gibi yöntemlerle içi bos nano parçaciklar üretilmesi ve bu parçaciklarin kaplamaya dahil edilmesi ile elde edilir. Kapali gözenek yapisinin elde edilmesi zor olup nem ve benzeri çevre etkilerinden daha az etkilenmektedir. Kapali gözenek yapili tek katman antireflektif kaplamalarin her ne kadar korozif direnci yüksek olsa da üretim maliyetinin yüksek olmasindan dolayi esdeger performansa sahip, daha az maliyetli ve kolay hazirlanabilen alternatif kaplama çözeltilerine duyulan ihtiyaç devam etmektedir. Ince film kaplamalarin üretiminde çesitli fiziksel ve kimyasal biriktirme yöntemleri kullanilmaktadir. FV sektöründe yansima önleyici kaplamalarin üretilmesinde en çok kullanilan yöntem sol-jel yöntemidir. Sol jel yöntemi ile reaksiyonlar oda sicakliginda gerçeklestiginden, isiya ihtiyaç duyulmaz ve kimyasallarin isil bozunmasi en aza indirilir, gözenekli ya da nano kristalin malzemeler üretilebilir. Kimyasal modifikasyon ile hidroliz ve kondenzasyon oranlari kontrol edilerek gözenek büyüklügü, dagilimi ve gözenek duvar kimyasinin üzerinde kontrol saglanabilir, yaslanma ve kurutma kosullari kontrol edilerek de gözeneklilik ve mekanik dayanim kontrolü saglanabilir. Sol jel kaplamalar daldirmali, püskürtmeli, döndürmeli ve rulo kaplama teknikleri gibi çesitli uygulama yöntemleri kullanilarak yapilabilir. Daldirmali kaplama yönteminde hareketli alt cam, sabit duran çözeltinin içine belirli bir sabit hizda daldirilip çikarilir. Daldirarak kaplama teknigi, hat disi bir uygulama teknigi olup, özellikle seri üretim sartlarinda ekstra maliyet getirmektedir. Son yillarda yayginlasan rulo kaplama teknigiyle, daldirarak kaplama teknigi ile üretilen kaplamalar kadar homojen kaplamalar elde edilemese de özellikle günes panellerinde kullanilan desenli camlar söz konusu oldugunda yeterli kalitede optik performans saglanmaktadir. Daldirarak kaplama yöntemi için uygun olan yüksek asit içerikli çözeltiler, rulo kaplama sisteminde kullanilmasi durumunda rulo sistemi ve ekipmanlarin hizli bir sekilde korozyona ugrama riski bulunmaktadir. Dolayisiyla, rulo kaplama sistemleri için kuvvetli asit içermeyen kaplama çözeltilerine ihtiyaç duyulmaktadir. Bunun yaninda teknigin bilinen durumunda korozyona sebebiyet vermeyen ve tüm AR kaplamalarda porozite ajani veya core-shell ile bosluk/gözenek yaratimi saglayabilen kaplama çözeltilerine ihtiyaç duyulmaktadir. Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren antireflektif kaplama uygulamalari için sol-jel kaplama teknigiyle uygulanmak üzere silika esasli temperlenebilir bir kaplama çözeltisi ile Bulusun öncelikli amaci, hat disi anti reflektif uygulamalarda kullanilmak üzere nanoparçacik içermeyen, temperlenebilir bir antireflektif kaplama temin etmektir. Bulusun bir diger amaci, hat disi anti reflektif uygulamalarda kullanilmak üzere atmosferik ve korozif kosullara karsi dayanikli ve mekanik direnci yüksek bir antireflektif kaplama temin etmektir. Bulusun bir diger amaci, hat disi anti reflektif uygulamalarda kullanilmak üzere silika tabanli çözeltilerin kimyasal olarak modifiye edilmesi ile elde edilen hibrit (organik-inorganik) yapiya sahip bir anti reflektif kaplama çözeltisi temin etmektir. Bulusun bir diger amaci, sol-jel rulo kaplama teknigine uygun, tek yüzeye tek katmanli ve gözenekli yapida kaplamalar yapilmasini saglayan bir hibrit antireflektif kaplama çözeltisi temin etmektir. Rulo ile kaplama yönteminde büyük boyutta cam paneller tek tarafli olarak kolaylikla kaplanabilmektedir. Bulusun bir diger amaci, günes enerjisi sektöründe fotovoltaik (FV) cam panel üretimi, günes paneli kapak camina kaplama uygulamalarinda ve vitrin cam kaplamalarinda kullanilmak üzere bir antireflektif kaplama temin etmektir. Bulusun bir amaci, mevcut teknikte kullanilmakta olan esdeger performansa sahip, kaplama çözeltilerine kiyasla por ajani veya por saglayici malzeme kullanilmasina duyulan ihtiyaci ortadan kaldiran bir antireflektif kaplama çözeltisi temin etmektir. Bulusun bir diger amaci, korozyon dayanimi arttirilmis anti reflektif kaplamali bir cam ürünü temin etmektir. Bu sayede özellikle çok korozif sartlarda uzun süre kullanilan fotovoltaik cam panel gibi ürünlerin dayanimi arttirilmaktadir. Yukarida bahsedilen ve asagida detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, hat disi antireflektif kaplama uygulamalari için sol-jel kaplama teknigiyle uygulanmak üzere silika esasli temperlenebilir bir kaplama çözeltisi temin etmektedir. Bahsedilen kaplama çözeltisi hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda metil trietoksisilan (MTES) içermektedir ve kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2'ye esittir ya da bundan düsüktür. Yukarida bahsedilen ve asagida detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, ayrica hat disi antireflektif kaplama uygulamalari için sol-jel kaplama teknigiyle uygulanmak üzere silika esasli temperlenebilir bir kaplama çözeltisinin hazirlanmasi için bir proses temin etmektedir. Bahsedilen proses, (i) bir çözücünün temin edilmesi; (ii) bahsedilen çözücüye hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak metiltrietoksisilan (MTES) eklenerek karistirilmasi, burada MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2'dir ya da 1,2'den daha düsüktür; (iii) adiminda elde edilen karisima katalizör eklenerek karistirilmasi Yukarida bahsedilen ve asagida detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, ayrica hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda metil trietoksisilan (MTES) içeren bir kompozisyonun, sol-jel kaplama çözeltisi olarak kullanimini temin etmektedir. Bahsedilen kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2"ye esit ya da bundan düsüktür. Yukarida bahsedilen ve asagida detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, ayrica hat disi antireflektif uygulamalar için bir cam nesnenin antireflektif ince film ile kaplanmasi için bir yöntem temin etmektedir. Bahsedilen yöntem, (a) silika esasli temperlenebilir bir kaplama çözeltisinin temin edilmesi, burada bahsedilen kaplama çözeltisi, hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda metil trietoksisilan (MTES) içerir, burada kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2'ye esittir ya da bundan düsüktür; (b) bir cam ürününün temin edilmesi; ve (c) bahsedilen cam ürününün bahsedilen kaplama çözeltisi ile kaplanmasi Yukarida bahsedilen ve asagida detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, ayrica antireflektif ince film kaplamaya sahip bir cam nesne temin etmektedir. Bahsedilen ince film kaplama, cam yüzeyinin hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda metil trietoksisilan (MTES) içeren bir kaplama çözeltisiyle kaplanmasiyla elde edilmektedir. Burada kaplama çözeltisindeki MTESITEOS mol orani yaklasik 1,2'ye esittir ya da bundan düsüktür. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz 'Önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Sekiller Sekil 1, bulusa uygun kaplamali ve kaplamasiz alt camin spektral analiz grafiginin görünümüdür. Sekil 2, bulusa uygun kaplamali camin FEG-SEM ile genel kaplama filmi kesit görünümüdür. Sekil 3, bulusa uygun kaplamali camin TEM kesit görünümleridir. Sekil 4, bulusa uygun kaplamali camin TEM yüzey görünümleridir. Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada bulus konusu kaplama çözeltisi ve kaplama çözeltisinin tercih edilen yapilanmalari sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Mevcut bulus, hat disi (offline) antireflektif kaplama uygulamalari için sol-jel kaplama teknigiyle uygulanmak üzere silika esasli temperlenebilir bir kaplama çözeltisi temin etmektedir. Bulus konusu kaplama çözeltisi hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda metil trietoksisilan (MTES) içermektedir ve kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2'ye esit ya da bundan düsüktür. Teknigin bilinen durumunda TEOS baslangiç maddesi ve bunun farkli bilesenler ile modifiye edilmis hali ile por ajani kullanilarak antireflektif özellik kazandirilmis kaplama çözeltileri bulunmaktadir. Kapali por yapili tek katman antireflektif kaplamalarin her ne kadar korozif direnci yüksek olsa da üretim maliyetleri yüksektir. Sol-jel reaksiyonunda etkili baslica parametreler ön baslaticilar pH/ katalizör, H20i'alkoksimol orani ve isil kosullardir. Mevcut bulusta ön baslatici olarak Tetraetilortosilikat (TEOS) ve metil trietoksisilan (MTES) belirli bir mol oraninda kullanilmaktadir. TEOS konsantrasyonundaki bir artis, boyutlarinda veya sekillerinde önemli degisiklikler olmaksizin kaplama çözeltisinin viskozitesinde ve ayni zamanda polimerin konsantrasyonunda da bir artisa yol açmaktadir. Mevcut bulus ile MTES ve TEOS birlikte kullanildiginda ve MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2`ye esit ya da bundan düsük oldugunda elde edilen kaplamalarin sertlik, asinma ve çizilme dayanimi gibi mekanik özelliklerinde sasirtici bir iyilesme oldugu bulunmustur. Ayrica kaplama çözeltisi bilesimindeki MTES artisinin elastik özellik kazandirarak kaplama filmlerinin mukavemetinde artis sagladigi bulunmustur. Bulus konusu hibrit (organik-anorganik) kaplamalar temperlenebilirdir. Bulus avantajli bir sekilde dallanmis silan içeren ve temper sartlarinda AR özellik gösteren bir kaplama çözeltisi temin etmektedir. Bulus konusu hibrit (organik-anorganik) kaplamalar kisa sürede ve kolayca hazirlanabilmektedir. Por ajani veya por yapilmasi geregi için sentez çalismalarina ihtiyaç duyulmamaktadir. Bulus konusu kaplama çözeltisi sol-jel kaplama yöntemi ile tercihen günes enerjisi sektöründe, fotovoltaik (FV) cam panel üretimi, günes paneli kapak cami kaplama uygulamalarinda ve vitrin cam kaplamalarinda kullanilmak üzere bir kaplama çözeltisi temin etmektedir. Kaplama çözeltisinde baslatici olarak tetraetilortosilikat (TEOS) ve metiltrietoksisilan (MTES) kullanilarak hibrit bir yapi elde edilmistir. Çözelti içerisindeki TEOS antireflektif ince filmde iskelet yapiyi olusturmaktadir. MTES miktari arttikça kaplama kalinligi degistiginden optimum kaplama kalinligini verebilecek oranlarda kullanilmasi gerekmektedir. Artan MTES orani ile degisen MTES/TEOS mol oranlarinin kaplamalarin nihai özellikleri üzerindeki etkileri oldugu bulunmustur. MTES oraninin artmasi ile ortalama parçacik boyutu ve polimerlesme hizi da artmaktadir. Artan MTES mol orani ayrica kaplama filmlerinin hidrofobik özelliklerini arttirmaktadir. Bulus konusu kaplama çözeltisinde MTESITEOS mol orani 1.2 ya da 1,2'den daha düsüktür. Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2'ye esittir. MTESITEOS mol orani 1,2 oldugunda optimum kaplama kalinligi olan 100 nm degeri ve en düsük kirilma indisi elde edilmektedir. MTES/TEOS mol orani 1,2"nin üzerine çiktiginda kaplama yapma zorlasmakta, kaplamalarin yogunlugu ve yüzey pürüzlügü artmaktadir. MTES mol orani artisi ayrica opaklasmaya sebep olabilmektedir. Kaplama çözeltisi hazirlandiktan 1 gün sonra kaplanan numuneler için geçirgenlik degerleri MTES orani ile birlikte artarken, çözeltinin beklemesi ile tekrarlanan kaplamalarda MTESITEOS mol orani 1,2'den yüksek olan çözelti ile yapilan kaplamalarin geçirgenlik degerlerinin düstügü görülmüstür. MTESITEOS mol orani 1,2 olan çözelti ile 4.haftanin sonunda kaplama yapildiginda ise sinerjik bir geçirgenlik artisi elde edilmistir. Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda bulus konusu kaplama çözeltisi çözücü olarak önceden belirlenen miktarlarda propilen glikol monometil eter asetat, etanol ve 2-propanol içeren bir çözücü karisimi içerir. Bahsedilen karisim kaplama çözeltisinde kontrollü buharlasmayi saglamaktadir. Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda, söz konusu çözücü karisimi toplam agirlikça yaklasik %3-5 propilen glikol monometil eter asetat, toplam agirlikça yaklasik %12-15 etanol ve toplam agirlikça yaklasik %85 2-propanol içerir. Çözücü karisimin toplam kaplama çözeltisinde agirlikça orani tercihen yaklasik %70-80"dir. Asit ve baz olmak üzere iki gruba ayrilan katalizörler sol-jel yönteminde kullanilmaktadir. Bulus konusu kaplama çözeltisinde alkoksisilanin hidrolizini hizlandirmak üzere en az bir organik asit kullanilmaktadir. Tercih edilen organik asitler arasinda asetik asit, glasiyalasetik asit, formik asit, askorbik asit, sitrik asit bulunmaktadir. En fazla tercih edilen organik asit asetik asittir. Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, katalizör olarak organik asit ile birlikte en az bir inorganik asit kullanilmaktadir. Tercih edilen inorganik asitler arasinda nitrik asit, hidroklorik asit ve hidroflorik asit bulunmaktadir. En fazla tercih edilen inorganik asit nitrik asittir. Bulusun daha fazla tercih edilen bir uygulamasinda, kaplama çözeltisi katalizör olarak asetik asit ile birlikte nitrik asit içermektedir. Asetik asidin kaplama çözeltisindeki toplam agirlikça orani tercihen %1-3 ve nitrik asidin kaplama çözeltisindeki toplam agirlikça orani Bulus konusu kaplama çözeltisi ayrica toplam agirlikça yaklasik %2-4 oraninda saf su içerebilir. Bulusun en fazla tercih edilen uygulamasinda kaplama çözeltisi, hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak toplam agirlikça %, diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak toplam agirlikça %; katalizör olarak toplam agirlikça %1-3 oraninda glasiyal asetik asit ve toplam agirlikça monometil eter asetat, toplam agirlikça %9-15 oraninda etanol ve toplam agirlikça %60-70 oraninda 2-pr0panol; ve toplam agirlikça %2-4 oraninda saf su içermektedir. Bulusa uygun bir kaplama çözeltisinin formülasyonu Tablo 1'de verilmektedir. Tablo 1 Bulusa uygun bir kaplama çözeltisinin form'ülasyonu Bilesen Agirlikça Propilen glikol monometil eter 2-5 asetat (PMA) Etanol (EtOH) 9-15 2-propanol (IPA) 60-70 Tetraetilortosilikat (TEOS) 8-10 Metiltrietoksisilan (MTES) 8-10 Nitrik asit (HNOg) 0,0-0,1 Antireflektif kaplamalar istenilen kalinlik ve kirma indisi degerlerini elde edebilmek için tek veya çok katmanli olarak tasarlanabilirler. Katmanlar tasarlanirken kullanilan formüller ve matematiksel hesaplamalar katman sayisina göre degisiklik gösterir. Tek katmanli bir kaplama tabakasi, kendi kalinligindan ötürü iki yansima yüzeyi üretmis olur. Ilk yüzeye gelen isinin bir kismi yansirken, bir kismi da geçip ikinci yüzeyden yansiyabilir ve geçen isin da arka yüzeyde kirinim gerçeklestirebilir ya da yeniden yansiyabilir. Aslinda alt yüzeyden yansiyan isin ile üst yüzeyden yansiyan isin filmin ayni tarafindadir. Faz farklari 180° oldugunda aralarinda bir denge olusur ve yansima önleyici camlar için bir avantaj saglanmis olunur. Bir filmin yansima önleyici (antireflektif, AR) olabilmesinin iki temel gerekliligi vardir. Bunlardan ilki, filmden çikan iki isik huzmesi, alçaktan yüksek indeks ortamina kadar 180° faz olmalidir. Ikincisi ise filmin optik kalinligi, çeyrek dalga boyunun katinda tek bir tam sayi olmalidir. Böyle bir kirilma indisini var olan malzemelerle ancak gözenekli yapilar ile elde etmek mümkündür. Kaplama tasarimi yapilirken, kirilma indisini düsürmek için ince film katmaninda çesitli sekillerde ve yöntemlerde gözenekler yaratilabilir. Bu sekilde boslugun kirilma indisinden faydalanilarak geçirgenlik artirilmis olur. Düsük kirilma indisine sahip gözenekli bir yansima önleyici kaplama, camin geçirgenligini önemli ölçüde arttirabilmekte, ancak her cam türüyle ayni performans seviyesini garanti edememektedir. Gözenekli kaplamalar da açik ve kapali gözenek olmak üzere kendi içinde yeniden ikiye ayrilir. Açik gözenek yapisina sahip kaplamalarda, yüzey boslugundan giren gaz ya da sivi formundaki bir madde, baglanti yolu kesilmeden kaplamanin içerisinde ilerleyebilir. Bu kaplamalarin dayaniminin düsük olmasina karsin elde edilmesi ve kimyasal olarak kontrolü daha kolaydir. Nem etkisinin kontrolü için yüzey kimyasinin modifiye edilmesi gerekmektedir. Kapali gözenekli yapilar genellikle sentez gibi yöntemlerle içi bos nanoparçaciklar üretilmesi ve bu parçaciklarin kaplamaya dahil edilmesi ile elde edilir. Kapali gözenek yapisinin ise elde edilmesi zor olup nem ve benzeri çevre etkilerinden daha az etkilenmektedir. Farkli üretim metotlari ile üretim esnekligi de daha azdir ve maliyetlidir. Kaplama filmi tabakasinin özellikleri, açik veya kapali gözenekli olmasindan etkilendigi gibi, gözeneklerin sekil, boyut, miktar ve dagilimina göre de degismektedir. Mevcut bulus ile kaplama filminin/tabakasi modifiye edilerek gözenekli kaplamalarin sahip oldugu dezavantajlar ortadan kaldirilmaktadir. Mevcut bulus, hat disi antireflektif kaplama uygulamalari için sol-jel kaplama teknigiyle uygulanmak üzere silika esasli temperlenebilir bir kaplama çözeltisinin hazirlanmasi için bir proses temin etmektedir. Bahsedilen proses asagidaki islem adimlarini içermektedir: (ii bir çözücünün temin edilmesi; (II) bahsedilen çözücü karisimina hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak metiltrietoksisilan (MTES) eklenerek karistirilmasi, burada MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2'dir ya da 1,2'den daha düsüktür; ve (iiil (ii) adiminda elde edilen karisima katalizör eklenerek karistirilmasi Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2,ye esittir. Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda bulus konusu kaplama çözeltisi çözücü olarak önceden belirlenen miktarlarda propilen glikol monometil eter asetat, etanol ve 2-propanol içeren bir çözücü karisimi içerir. Kaplama çözeltisinin hazirlanmasi için bahsedilen proseste öncelikle ana çözücü karisimini hazirlamak üzere çözücü bilesenler karistirilir. Bunun için propilen glikol monometil eter asetata etanol ilave edilerek ortalama 5 dakika süre ile karistirilmaktadir, sonrasinda 2-propanol ilave edilerek 5 dakika süre ile karistirma islemi yapilmaktadir. Elde edilen çözücü karisimina TEOS, MTES ve su eklenerek her ekleme isleminde ortalama 5 dakika karistirma islemi yapilmaktadir. Ardindan karisima katalizör olarak bir organik asit, tercihen glasiyal asetik asit eklenerek çözelti homojen dagilim için 5 dakika daha karistirilmakta ve son olarak bir anorganik asit, tercihen nitrik asit ilave edilerek çözelti homojenlik elde etmek üzere 1 saat süre ile karistirilmaktadir. Reaksiyon tercihen oda sicakliginda gerçeklestirilmektedir. Mevcut bulus hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda metil trietoksisilan (MTES) içeren bir kompozisyonun, sol-jel kaplama çözeltisi olarak kullanimini temin etmektedir. Bahsedilen kullanimda kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani 1,2'ye esit ya da bundan düsüktür. Mevcut bulus, hat disi antireflektif uygulamalar için bir cam nesnenin antireflektif ince film ile kaplanmasi için bir yöntem temin etmektedir. Bahsedilen yöntem asagidaki islem adimlarini içermektedir. ° silika esasli temperlenebilir bir kaplama çözeltisinin temin edilmesi, burada bahsedilen kaplama çözeltisi, hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda metil trietoksisilan (MTES) içerir, burada kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2'ye esittir ya da bundan düsüktür; ° bir cam ürününün temin edilmesi; ve ° bahsedilen cam ürününün bahsedilen kaplama çözeltisi ile kaplanmasi. Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2"ye esittir. Bahsedilen yöntemde kaplama islemi tercihen sol-jel rulo kaplama teknigi ile kullanilarak gerçeklestirilmektedir. Ince filrn kaplamalar, fiziksel ve kimyasal buhar biriktirme yöntemleri ile gaz fazindan elde edilebilirken elektrokimyasal biriktirme ya da sol-jel yöntemi ile çözelti fazindan da üretilebilirler. Tüm bu yöntemler arasinda sol-jel yöntemi, düsük sicakliklarda ve yüksek saflikta ürün eldesi, parçacik özelliklerinin kontrolü, baslatici malzemelerin kimyasal modifikasyonu, hidroliz ve kondenzasyon basamaklarinin kontrolü ile nihai ürün tasarimi, yüksek optik kalitede ürün eldesi gibi avantajli özellikleriyle öne çikmaktadir. Sol- jel ile kaplama yöntemi, inorganik ve hibrit kaplama malzemeleri ile film üretilmesine de olanak taniyan bir yöntemdir. Alt malzeme üzerine sivi fazin biriktirilmesi sonrasi isil islem ile kaplama filmi üretilmektedir ve sivi faz biriktirme yöntemi serigrafi, dr.blade, püskürtme, döndürme, rulo ya da daldirma ile kaplama yöntemlerinden herhangi biri olabilmektedir. Rulo ile kaplama yönteminde diger yöntemlere kiyasla daha fazla çözelti sarfiyati olmasina karsin daha büyük boyutta malzemeler kolaylikla kaplanabilmektedir. Kaplama yapilacak malzeme, bant üzerinde ilerleyip yüksek hizlarda dönen iki adet silindirik rulo arasindan geçerken, düsük viskoziteli kaplama sivisi alt malzeme üzerine ince bir film tabakasi halinde birakilir. Rulo hizi, bant hizi, rulolarin birbirine olan mesafesi ve rulolara beslenen çözelti miktari kaplama parametreleri arasindadir. Bulus konusu kaplama çözeltisinin özellikle sol- jel rulo kaplama yöntemi kullanilarak günes enerjisi sektöründe fotovoltaik (FV) cam panel üretimi, günes paneli kapak camina kaplama uygulamalarinda ve vitrin cam kaplamalarinda iyilestirilmis özellikler sergiledigi bulunmustur. Sol-jel rulo kaplama yöntemi tek yüzey kaplamalar için en uygun ve hizli kaplama yöntemlerinden biridir. Ayrica bu yöntem hattin Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda bahsedilen kaplama islemi tek yüzeye tek katmanli olarak gerçeklestirilir. Bulus, antireflektif ince film kaplamaya sahip bir cam nesne temin etmektedir. Bahsedilen ince film kaplama, cam yüzeyinin hidroliz edilebilen silika kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda tetraetilortosilikat (TEOS) ve diger bir silika ve gözenek kaynagi olarak önceden belirlenen bir miktarda metil trietoksisilan (MTES) içeren bir kaplama çözeltisiyle kaplanmasiyla elde edilmektedir, burada kaplama çözeltisindeki MTES/TEOS mol orani yaklasik 1,2"ye esittir ya da bundan düsüktür. Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda kaplama islemi sol-jel rulo kaplama teknigi kullanilarak gerçeklestirilmektedir. Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasinda bahsedilen kaplama islemi tek yüzeye tek katmanli olarak gerçeklestirilir. Ornekler Ornek 1 - Alt Camin Temini ve Hazirlanmasi Cam yüzeye kaplama yapilmadan önce, 60°C yikama sisteminde cam yüzeyi yag, toz, cam tozu gibi kirliliklerden temizlenmistir. Durulama isleminin ardindan kurutularak kaplamaya hazir hale getirilmistir. Ornek 2 - Bulusa Uygun Kaplama Çözeltisinin Hazirlanmasi Kaplama çözeltisinde tetraetilortosilikat (Dynasylan® A) ile birlikte metil trietoksisilan (Dynasylan® MTES) kullanilmistir. Çözelti, 100 gram örnek halinde hazirlanmistir. Çözeltide MTES/TEOS mol orani 1,2 olacak sekilde ayarlandi. Çözücü olarak propilen glikol monometil eter asetat (PMA, Mikro Teknik %999), %12 etanol (EtOH, SigmaAIdrich %96), ve %85 propanol (IPA, SigmaAldrich %998) içeren çözücü karisimi çözelti formülasyonu içerisinde agirlikça %77-80 oraninda kullanilmistir. Sulalkoksi (R) orani 2 olacak sekilde agirlikça %2,7-3,0 oranlarinda saf su, katalist olarak ise her bir çözelti için agirlikça %3,0 asetik asit (GAA, Merck kullanilmistir. Bulus konusu kaplama çözeltisi baslangiçta çözücü karisimi bilesenleri bekleme adimi olmaksizin bir kaba eklenmistir ve kendi içerisinde homojen olmasi için 5 dk. karistirilmistir. Ardindan sirasi ile TEOS, MTES, saf su, asetik asit ve nitrik asit eklenmistir. Her bir ilaveden sonra 5dk., ilavelerin tamami yapildiktan sonra nihai çözeltiyi elde edebilmek için ise 1 saat karistirma süresi uygulanmistir. Ornek 3 - Kaplama Islemi Camlar, bulus konusu kaplama çözeltisiyle sol-jel rulo kaplama teknigiyle tek film tabaka olarak kaplanmistir. Kaplama isleminden sonra 100°C'ta kürlendikten sonra 680° - ?00°C'ta 3 dakika temper islemine maruz birakilmistir. Sekil 1'de, bulusa uygun kaplamali ve kaplamasiz alt camin spektral analiz grafigi gösterilmektedir. Sekil 2'de FEG-SEM ile genel kaplama filmi kesit görünümü gösterilmektedir. Sekil 3a'da elde edilen kaplamali camin konvensiyonel aydinlik alan (BF) ve Sekil 3b'de yüksek açili dairesel karanlik alan (HAADF) görüntüleme teknikleri ile TEM analizi ile kesit incelemesi yapilmistir. Tarama altinda, kaplamadan ve alt camdan kaynakli herhangi bir isin degisimden kaçinmak için çok düsük elektron dozlu STEM görüntüleri elde edilmistir. Kaplamada belirgin bir gözenek gözlenmemistir. HAADF-STEM görüntüsündeki koyu dikey çizgiler FIB daglamasindan kaynaklanan izlerdir. Sekil 4a'da elde edilen kaplamali camin konvensiyonel aydinlik alan (BF) ve Sekil 4b'de yüksek açili dairesel karanlik alan (HAADF) görüntüleme teknikleri ile TEM analizi ile yüzey incelemesi yapilmistir. Numunelerin hem kesit hem de yüzey görüntüleri incelendiginde, herhangi bir gözenek yapisina rastlanmamistir. Bu karakterizasyon yöntemi ile gözlemlenebilecek maksimum gözenek boyutu 2-3 nm'dir. Bu durum, nano boyutta gözenek gözlenemediginden, moleküler düzeyde bosluk yapilarinin varligi ile açiklanabilmektedir. TR TR TR