一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料及其制备方法及自清洁高增透太阳能玻璃技术

本发明专利技术涉及太阳能玻璃减反射涂料技术领域，具体涉及一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料及其制备方法及自清洁高增透太阳能玻璃。该具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料包括纳米浆料和纳米核壳二氧化硅微球乳液。纳米浆料的组份：纳米中空结构二氧化钛微球粉末、分散剂和溶剂。该制备方法是在纳米核壳二氧化硅微球乳液中引入低折射率且高催化活性的纳米中空二氧化钛粒子，从而制得一种耐久的同时具备自清洁和增透功能的太阳能减反射涂料。该自清洁高增透太阳能玻璃解决了现有太阳能玻璃容易被工业污染物附着，难以清洁的问题，并能稳定和提高太阳能电池的发电效率和降低太阳能电池维护管理成本。

A self-cleaning anti-reflection coating for solar glass and its preparation method and self-cleaning high-transparency solar glass

The invention relates to the technical field of solar glass antireflective coating, in particular to a solar glass antireflective coating with self-cleaning function, a preparation method thereof and a self-cleaning high-transparency solar glass. The solar glass antireflective coating with self-cleaning function includes nano size slurry and nano core shell silica microsphere emulsion. Composition of nano-sized slurry: nano-hollow structure titanium dioxide microsphere powder, dispersant and solvent. The preparation method is to introduce nano hollow titanium dioxide particles with low refractive index and high catalytic activity in nano core shell silica microsphere emulsion, so as to produce a durable solar antireflection coating with self-cleaning and antireflection function. The self-cleaning high transparency solar glass solves the problem that the existing solar glass is easy to be adsorbed by industrial pollutants and difficult to clean, and can stabilize and improve the power generation efficiency of solar cells and reduce the cost of maintenance and management of solar cells.

【技术实现步骤摘要】
一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料及其制备方法及自清洁高增透太阳能玻璃
本专利技术涉及太阳能玻璃减反射涂料
，具体涉及一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料及其制备方法及自清洁高增透太阳能玻璃。
技术介绍
太阳能光伏是目前最具发展潜力的清洁能源之一，各国相关从业者正全力开发各种先进技术与新产品，希望能提高光电转换效率。目前大部分光伏玻璃厂家都在为提高光伏玻璃的透光性做努力，一般都是利用光的干涉原理在玻璃上增加一层增透膜，市场上很多增透膜的镀膜液都能达到增透3％的效果，但提高空间已经不大。另一方面，现代工业与城市建设的发展导致空气和水等环境污染严重，使得粉尘等污染源很容易在太阳能光伏玻璃上附着，当材料表面被污染时，削弱了光电器件对能源的高效利用，同时也使器件等存在着稳定性差、使用寿命短的问题，传统的方法是采用表面活性剂清洗，不仅加重环境污染，而且需要反复进行，耗费大量的人力、财力和物力。因此，近年来，自清洁减反射膜的研究和发展受到极大关注，制备具有自清洁特性并且高效率的减反射膜成为技术发展的需要。近年来，自清洁涂层受到了广泛关注，基于不同自清洁原理，已发展出多种防污自清洁增透涂层，如(1)超疏水防污增透涂层，在二氧化硅减反射涂料配方中增加长链烷基三烷氧基硅氧烷、聚硅氧烷或含氟硅氧烷组分，降低减反膜表面能，使水在其表面形成水珠，滚落带走灰尘；(2)光催化超亲水防污增透涂层，在二氧化硅减反射镀膜液中掺杂纳米二氧化钛的方法，利用二氧化钛的光催化作用先将污染物中有机成分分解成二氧化碳及水，再利用光致超亲水性，使膜面附着的灰尘和工业污染物容易为雨水冲刷除去；(3)抗静电超亲水防污增透涂层，在二氧化硅减反射镀膜液中掺杂纳米氧化锡等导电性材料，降低膜层表面电阻，使沙尘等无机污染物不易在表面附着，可在重力及自然风作用下除去。然而，上述三种防污自清洁增透涂层均存在缺陷：超疏水防污增透涂层由于疏水组分为有机链段，容易被太阳光紫外线照射分解老化，及膜层机械摩擦性能差等原因均会使膜层的超疏水特性逐渐消失而失去自清洁作用；而抗静电超亲水防污增透涂层，虽然对沙尘及碳素等无机污染物有较好的作用，但对工业污染物却无能为力。因此这两种类型的防污自清洁增透涂层并不适合工业污染严重的南方多雨地区，而光催化超亲水防污增透涂层则属于“对症下药”。目前，光催化超亲水增透涂层已有少量报道，一般是在二氧化硅减反射镀膜液中掺杂纳米二氧化钛等具有光催化作用的半导体材料，如中国专利CN102702806、CN102897833公开一种自洁增效太阳能涂料的制备及应用，采用在二氧化硅减反射镀膜液中掺杂纳米二氧化钛的方法，想利用二氧化钛的光催化作用将工业污染物分解成二氧化碳和易除去的小分子化合物及利用二氧化钛在光照射下可使表面产生超亲水性，从而使玻璃表面的水接触角接近零度，污染物不易附着，通过重力作用、自然风力或雨水冲刷实现玻璃自清洁目的。但是，其主要缺点是普通二氧化钛的反射率高，二氧化钛添加量太多会造成膜层透光率低甚至严重反光，然而要使膜层具有好的催化效果，纳米二氧化钛粒子必须尽可能多的暴露在膜层表面，能与污染物接触，所以添加量太少又影响膜层光催化效果，造成自清洁作用不好，这就使增加透光率与自清洁效果成为一个矛盾体。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，该具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料既具有高增透的优点，又具有自清洁效果好的优点。本专利技术的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料的制备方法。本专利技术的目的之三在于针对现有技术的不足，提供一种自清洁高增透太阳能玻璃，该自清洁高增透太阳能玻璃能够很好地解决透光率与自清洁效果这对矛盾体。为了实现上述目的之一，本专利技术采用如下技术方案：提供一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，它包括以下重量百分数的组份：纳米浆料1％～25％纳米核壳二氧化硅微球乳液75％～99％；其中，所述纳米浆料由以下重量百分比的组份组成：纳米中空结构二氧化钛微球粉末1％～10％分散剂0.25％～1％溶剂89％～98.75％；其中，所述纳米核壳二氧化硅微球乳液是按照申请号为201610301751.6，专利技术名称为“纳米核壳二氧化硅微球及增透减反复合镀膜液制备应用”的专利技术申请中的方法制备的。优选的，所述的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，它包括以下重量百分数的组份：纳米浆料5％～20％纳米核壳二氧化硅微球乳液80％～95％；其中，所述纳米浆料由以下重量百分比的组份组成：纳米中空结构二氧化钛微球粉末3％～8％分散剂0.25％～1％溶剂91％～96％。更为优选的，所述的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，它包括以下重量百分数的组份：纳米浆料10％纳米核壳二氧化硅微球乳液90％；其中，所述纳米浆料由以下重量百分比的组份组成：纳米中空结构二氧化钛微球粉末5％分散剂0.5％溶剂94.5％。所述纳米中空结构二氧化钛微球粉末由苏州纳银生物科技有限公司生产。所述溶剂为水、乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚或醋酸丁酯中的一种或任意两种以上的组合物。所述分散剂为涂易乐DS-136、涂易乐DS-142B、涂易乐DS-192L、DisuperS18、DisuperS19、TDL-ND1、MQ-568、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570、甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合物。为了实现上述目的之二，本专利技术采用如下技术方案：提供一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料的制备方法，它包括以下步骤：步骤一，制备纳米浆料：将配方量的纳米中空结构二氧化钛微球粉末倒入装有溶剂的分散设备中，然后边搅拌边将配方量的分散剂加入其中，并进行分散，制得纳米浆料；步骤二，制备太阳能玻璃减反射涂料：将配方量的纳米浆料加入到配方量的纳米核壳二氧化硅微球乳液中，并用所述溶剂稀释至一定的固含量，并进行搅拌，即制得所述具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料。上述技术方案中，所述步骤一中，所述分散的时间为8h～12h。上述技术方案中，所述步骤二中，并用所述溶剂稀释至3％～10％的固含量；所述搅拌时间为10min～30min。为了实现上述目的之三，本专利技术采用如下技术方案：提供一种自清洁高增透太阳能玻璃，是采用喷涂、浸涂、提拉、辊涂、旋涂、流涂或刷涂镀膜方法中的任一种镀膜方法，将权利要求1至6任意一项所述的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料涂覆于清洗干燥后的太阳能电池封装玻璃基材上，待其表面干燥后再经80℃～250℃烘烤固化，最后随玻璃基材经500℃～700℃钢化处理3min～5min，即得到自清洁高增透太阳能玻璃。本专利技术与现有技术相比较，有益效果在于：(1)本专利技术提供的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，具有以下优点：第一，采用纳米核壳二氧化硅微球乳液作为该涂料的主要成分，并将纳米中空结构二氧化钛微球粉末分散于其中，进而将孔隙内置，改善了使用实心二氧化硅作为减反射涂料主要成分时膜层孔隙率低的问题，且避免了细微灰尘通过对外开放式孔隙渗入减反射膜微孔内部，导致透光率降低问题；第二，采用纳米中空结构二氧化钛微球粉末作为光催化剂，这种纳米中空结构二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，其特征在于：它包括以下重量百分数的组份：纳米浆料                        1％～25％纳米核壳二氧化硅微球乳液        75％～99％；其中，所述纳米浆料由以下重量百分比的组份组成：纳米中空结构二氧化钛微球粉末    1％～10％分散剂                          0.25％～1％溶剂                            89％～98.75％；其中，所述纳米核壳二氧化硅微球乳液是按照申请号为201610301751.6，专利技术名称为“纳米核壳二氧化硅微球及增透减反复合镀膜液制备应用”的专利技术申请中的方法制备的。

【技术特征摘要】
1.一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，其特征在于：它包括以下重量百分数的组份：纳米浆料1％～25％纳米核壳二氧化硅微球乳液75％～99％；其中，所述纳米浆料由以下重量百分比的组份组成：纳米中空结构二氧化钛微球粉末1％～10％分散剂0.25％～1％溶剂89％～98.75％；其中，所述纳米核壳二氧化硅微球乳液是按照申请号为201610301751.6，发明名称为“纳米核壳二氧化硅微球及增透减反复合镀膜液制备应用”的发明申请中的方法制备的。2.根据权利要求1所述的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，其特征在于：它包括以下重量百分数的组份：纳米浆料5％～20％纳米核壳二氧化硅微球乳液80％～95％；其中，所述纳米浆料由以下重量百分比的组份组成：纳米中空结构二氧化钛微球粉末3％～8％分散剂0.25％～1％溶剂91％～96％。3.根据权利要求1所述的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，其特征在于：它包括以下重量百分数的组份：纳米浆料10％纳米核壳二氧化硅微球乳液90％；其中，所述纳米浆料由以下重量百分比的组份组成：纳米中空结构二氧化钛微球粉末5％分散剂0.5％溶剂94.5％。4.根据权利要求1所述的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，其特征在于：所述纳米中空结构二氧化钛微球粉末由苏州纳银生物科技有限公司生产。5.根据权利要求1所述的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，其特征在于：所述溶剂为水、乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚或醋酸丁酯中的一种或任意两种以上的组合物。6.根据权利要求1所述的一种具备自清洁功能的太阳能玻璃减反射涂料，其特征在于：所述分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志文，王科，陈刚，刘明刚，陈海峰，唐高山，纪朋远，贺志奇，胡小娅，
申请(专利权)人：东莞南玻太阳能玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44