高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及納米涂層制備技術(shù)，特別涉及一種高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏玻璃增透膜是涂覆在光伏組件蓋板玻璃表面提高太陽光透過率從而增加光 伏組件對光能的利用效率的涂層材料，因而增透膜的透過率性能對于光伏組件發(fā)電過程中 的發(fā)電量影響很大。為了達(dá)到增透的性能，增透膜的折射率必須低于其基底材料即光伏玻 璃（折射率1. 41左右），故光伏玻璃增透膜一般由正硅酸乙酯等硅前驅(qū)體通過溶膠凝膠方 法制備，在玻璃基底表面形成l〇〇nm左右的多孔結(jié)構(gòu)涂層。這類溶膠凝膠多孔涂層結(jié)構(gòu)內(nèi) 外含較多殘余羥基，很容易吸收空氣中的水分，因而，增透膜在濕度較大（70%RH以上）的 情況下其透過率容易下降。
[0003] 針對上述問題，本發(fā)明通過控制孔結(jié)構(gòu)控制技術(shù)控制涂層中孔徑大小降低涂層孔 結(jié)構(gòu)的表面張力，使涂層在各種環(huán)境濕度下保持相對穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高耐候型光伏玻璃增透 膜鍍膜液的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：
[0005] 提供一種高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液的制備方法，包括下述步驟：
[0006] (1)按3 : 1 : 3 : 1 : 2的質(zhì)量比例取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、無水乙 醇、異丙醇和去離子水，在300r/min的攪拌速率下混合均勻；加入作為催化劑的鹽酸，控制 其加入量使混合溶液pH值在2~4之間；在25°C下反應(yīng)8~10h后，陳化2天，得到酸催 化硅溶膠；
[0007] (2)取平均粒徑在20~40nm、固含量為10%的溶劑型硅溶膠，在300r/min的攪拌 條件下加入質(zhì)量濃度為5 %的鹽酸水溶液，調(diào)節(jié)溶膠pH值為與步驟（1)所得的酸催化硅溶 膠一致；
[0008] (3)按1 : 1. 5~2. 2的質(zhì)量比例取步驟⑴所得的酸催化硅溶膠和步驟⑵所 得的溶劑型硅溶膠，在300r/min攪拌速度下混合反應(yīng)；反應(yīng)溫度25°C，反應(yīng)時間6h后，陳 化3天，得到高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液。
[0009] 本發(fā)明中，步驟（2)中所述溶劑型硅溶膠，其溶劑為乙醇、異丙醇中任意一種或兩 種的混合。
[0010] 本發(fā)明的工作原理：
[0011]多孔增透膜的透過率對空氣中的水蒸氣敏感的主要原因是增透膜中的孔結(jié)構(gòu)均 為毛細(xì)孔，具有很大表面張力大，容易從空氣中吸收水分產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。而毛細(xì)孔孔徑越 大，表面張力則越??；但過大的孔徑對增透膜的機(jī)械性能不利，容易造成孔結(jié)構(gòu)的坍塌。本 發(fā)明在前期實驗基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)顆粒平均粒徑在20~40nm的顆粒硅溶膠堆積出來的多孔結(jié)構(gòu) 孔徑適中，具有很好的耐潮性能（這是耐候性能的一方面），同時制備的增透膜保持了較好 的機(jī)械強(qiáng)度（鉛筆硬度在3~4H)。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0013] 通過本發(fā)明方法制備的增透膜在保持硬度較高的基礎(chǔ)上，大幅提高了增透膜在高 濕度（80%RH以上）環(huán)境下涂層的透過率。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，實施例可以使本專業(yè)的專業(yè) 技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0015] 本發(fā)明所述的高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液的制備方法，包括下述步驟：
[0016] (1)按3 : 1 : 3 : 1 : 2的質(zhì)量比例取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、無水乙 醇、異丙醇和去離子水，在300r/min的攪拌速率下混合均勻；加入作為催化劑的鹽酸，控制 其加入量使混合溶液pH值在2~4之間；在25°C下反應(yīng)8~10h后，陳化2天，得到酸催 化硅溶膠；
[0017] (2)取平均粒徑在20~40nm、固含量為10%的溶劑型硅溶膠，在300r/min的攪拌 條件下加入質(zhì)量濃度為5 %的鹽酸水溶液，調(diào)節(jié)溶膠pH值為與步驟（1)所得的酸催化硅溶 膠一致；
[0018] (3)按1 : 1. 5~2. 2的質(zhì)量比例取步驟⑴所得的酸催化硅溶膠和步驟⑵所 得的溶劑型硅溶膠，在300r/min攪拌速度下混合反應(yīng)；反應(yīng)溫度25°C，反應(yīng)時間6h后，陳 化3天，得到高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液。
[0019] 步驟（2)中所述溶劑型硅溶膠，其溶劑為乙醇、異丙醇中任意一種或兩種的混合。 溶劑型硅溶膠既可采用公知技術(shù)自制獲得，也可采用市售硅溶膠稀釋制得（如張家港楚人 新材料科技有限公司的CR-23-IPA)。
[0020] 為了進(jìn)行涂層的性能測試，利用本發(fā)明中鍍膜液制備增透膜時，采用了浸漬提拉 法，具體為：在環(huán)境溫度20~25°C下，空氣相對濕度40±5%的條件下，將10cmXl〇cm的 超白浮法玻璃清洗干凈并完全干燥后，浸漬于鍍膜液中2min，后以7~lOcm/min的速度將 玻璃以豎直方向提拉，表干后放入180°C烘箱中熱處理15min，然后放入300°C烘箱熱處理 lOmin，得到約llOnm厚度的增透膜。
[0021] 涂層透過率測試根據(jù)ISO9050方法測試；
[0022] 涂層耐濕性能按以下方法測試：涂層樣品放置在封閉、相對濕度90%環(huán)境下48h 后平均透過率的變化；涂層鉛筆硬度按IS015184標(biāo)準(zhǔn)測試。
[0023] 各實施例中的試驗數(shù)據(jù)見下表：
[0024]
[0025] 以上實例中，對比例1和2中，分別為二氧化硅溶膠粒徑較小和較大的樣品。
[0026] 從測試結(jié)果可以看出，硅溶膠的粒徑較小時（對比例1)，增透膜耐潮性能較差（在 潮濕環(huán)境下透過率下降2. 0% )，而硅溶膠的粒徑較大時（對比例2)，涂層的鉛筆硬度較低 僅2H。2-5號樣品增透膜的透過率、硬度和耐潮性能均較高。
[0027] 最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于 以上實施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容中直接導(dǎo) 出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液的制備方法，其特征在于，包括下述步驟： (1) 按3 : I : 3 : 1 : 2的質(zhì)量比例取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、無水乙醇、異 丙醇和去離子水，在300r/min的攪拌速率下混合均勻；加入作為催化劑的鹽酸，控制其加 入量使混合溶液pH值在2~4之間；在25°C下反應(yīng)8~IOh后，陳化2天，得到酸催化硅 溶膠； (2) 取平均粒徑在20~40nm、固含量為10%的溶劑型硅溶膠，在300r/min的攪拌條件 下加入質(zhì)量濃度為5 %的鹽酸水溶液，調(diào)節(jié)溶膠pH值為與步驟（1)所得的酸催化硅溶膠一 致； (3) 按I : 1. 5~2. 2的質(zhì)量比例取步驟（1)所得的酸催化硅溶膠和步驟（2)所得的 溶劑型硅溶膠，在300r/min攪拌速度下混合反應(yīng)；反應(yīng)溫度25°C，反應(yīng)時間6h后，陳化3 天，得到高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2)中所述溶劑型硅溶膠，其溶劑為 乙醇、異丙醇中任意一種或兩種的混合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及納米涂層制備技術(shù)，旨在提供一種高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液的制備方法。包括：取正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、無水乙醇、異丙醇和去離子水混合均勻；加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值2～4；反應(yīng)后陳化得到酸催化硅溶膠；取平均粒徑在20～40nm、固含量為10％的溶劑型硅溶膠，加入鹽酸水溶液調(diào)節(jié)pH值與前者一致；按1∶1.5～2.2的質(zhì)量比例取酸催化硅溶膠和溶劑型硅溶膠，攪拌下混合反應(yīng)；反應(yīng)后陳化，得到高耐候型光伏玻璃增透膜鍍膜液。通過本發(fā)明方法制備的增透膜在保持硬度較高的基礎(chǔ)上，大幅提高了增透膜在高濕度環(huán)境下涂層的透過率。
【IPC分類】C03C17/25
【公開號】CN105130205
【申請?zhí)枴緾N201510526290
【發(fā)明人】吳春春, 闕永生, 王家華, 師國強(qiáng)
【申請人】杭州綠夢納米材料有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月25日