一种纳米太阳能自清洁耐磨玻璃制造技术

本实用新型专利技术公开了属于能源新材料技术领域的一种纳米太阳能自清洁玻璃。本实用新型专利技术通过在玻璃基底上由玻璃基片向外依次设置了第一结合层SiO2薄膜、第二过渡层SiO2-TiO2薄膜、第三自清洁耐磨层石墨烯/TiO2薄膜。本实用新型专利技术制备的一种纳米太阳能自清洁玻璃可保持采光玻璃表面洁净度和耐磨性，确保玻璃的光透过率，以提高太阳能热利用转换效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了属于能源新材料
的一种纳米太阳能自清洁玻璃。本技术通过在玻璃基底上由玻璃基片向外依次设置了第一结合层SiO2薄膜、第二过渡层SiO2-TiO2薄膜、第三自清洁耐磨层石墨烯/TiO2薄膜。本技术制备的一种纳米太阳能自清洁玻璃可保持采光玻璃表面洁净度和耐磨性，确保玻璃的光透过率，以提高太阳能热利用转换效率。【专利说明】一种纳米太阳能自清洁耐磨玻璃
本技术属于能源自清洁玻璃
，特别涉及一种纳米太阳能自清洁玻 3? ο
技术介绍
随着化石能源的日趋短缺及由此引发的一系列社会和环境问题，世界各国十分重视对可再生能源的开发与应用。太阳能具有普遍、无害、巨大、长久的特性，作为可再生可替代能源获得了巨大的发展。玻璃材料因其良好的透过性能而成为太阳能集热器和光伏两大支柱产业中不可或缺的重要材料。目前光热、光电技术对太阳能的利用效率达到很高的程度，光热、光电其自身技术对太阳能的转换利用效率已几乎接近理论极限。在此基础上，单纯从转换技术自身考虑，每提高一个百分点的能量转换利用率都要付出昂贵成本，且困难重重。众所周知，太阳能转换利用效率与太阳光透过量成正比，而太阳能热利用系统的户外工作特性，采光玻璃盖板一年四季都要经受风吹、日晒、雨淋及外界环境其他物质的污染，并且玻璃表面因风沙及固相污物的磨损而透过性降低，随着使用时间的增加，太阳光透过量会因玻璃表面污浊和磨损的加剧而大幅下降。研究发现如果太阳能玻璃透过率增加5 %，太阳能平板集热器的效率将会提高6-10 %，光伏太阳能电池的光电转换效率将提高3-6%。简单依靠人工清洁，清洁周期较长、维护成本巨大且清洁效果难以保证。因此，如何有效保持采光玻璃表面洁净度和耐磨性以提高太阳能热利用转换效率，是一个富有挑战性的课题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种耐磨自清洁玻璃，通过设置耐磨自清洁薄膜来进一步提高二氧化钛薄膜的耐磨性，确保玻璃的光透过率和自清洁性，以提高太阳能热利用转换效率。 为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是: 一种纳米太阳能自清洁耐磨玻璃，在玻璃基底上设置薄膜，其特征在于:该玻璃结构由玻璃基底向外设置的薄膜依次为结合层、过渡层、自清洁耐磨层，结合层材质为3102薄膜，过渡层材质为S12-T12薄膜，即S1jP T1 2混合材质薄膜，自清洁耐磨层材质为石墨烯/T12薄膜，即掺杂石墨烯的T1 2薄膜。 进一步地，结合层设置在玻璃基底上，过渡层设置在结合层上，自清洁耐磨层设置在过渡层上。 进一步地,结合层厚度为2?15nm,优选8?15nm。 进一步地，过渡层厚度为10?20nm，优选15?20nm。 进一步地，自清洁耐磨层厚度为5?18nm,优选10?18nm。 进一步地，玻璃基底、结合层、过渡层、自清洁耐磨层构成一个整体，结合层、过渡层、自清洁耐磨层之间的化学成分与热膨胀系数呈梯度变化，结合性强。 本技术的有益效果是:本技术提供的纳米太阳能自清洁耐磨玻璃，顶层石墨烯/T12薄膜因T12的光催化作用在太阳光和雨水作用下就能维持玻璃表面清洁，具有自清洁的功能，加入石墨烯不仅提高了 T12薄膜的耐磨性，使得玻璃表面能保持透明，而且石墨烯的加入还能促进打02的光催化性能。此外，与玻璃基体性能相近的5102薄膜以及S12-Ticy^膜过渡层具有与结合层与顶层自清洁耐磨层的成分梯度变化，使得玻璃基底与薄膜之间、薄膜与薄膜之间有很好的结合性。本技术提供的纳米太阳能自清洁耐磨玻璃有良好的透过率，可提高太阳能热利用转换效率。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术提供的一种纳米太阳能自清洁耐磨玻璃示意图； 图中: 1-玻璃基底；2_结合层；3_过渡层；4_自清洁耐磨层。 【具体实施方式】 下面结合附图1对本技术的具体实施例做详细说明。 实施例一 一种纳米太阳能自清洁耐磨玻璃，在玻璃基底上设置薄膜，该玻璃结构由玻璃基底向外设置的薄膜依次为:结合层、过渡层、自清洁耐磨层，结合层材质为S12薄膜，过渡层材质为S12-T12薄膜，即S1jP T12混合材质薄膜，自清洁耐磨层材质为石墨烯/T1 2薄膜，即掺杂石墨烯的T12薄膜。结合层设置在玻璃基底上，过渡层设置在结合层上，自清洁耐磨层设置在过渡层上。所述玻璃基底、所述结合层、所述过渡层、所述自清洁耐磨层构成一个整体，结合层、过渡层、自清洁耐磨层之间的化学成分与热膨胀系数呈梯度变化，结合性强。 进一步给出，所述结合层2厚度为12nm,所述过渡层3厚度为18nm,所述自清洁耐磨层4厚度为12nm。 实施例二 一种纳米太阳能自清洁耐磨玻璃，在玻璃基底上设置薄膜，该玻璃结构由玻璃基底向外设置的薄膜依次为:结合层、过渡层、自清洁耐磨层，结合层材质为S12薄膜，过渡层材质为S12-T12薄膜，即S1jP T12混合材质薄膜，自清洁耐磨层材质为石墨烯/T1 2薄膜，即掺杂石墨烯的T12薄膜。结合层设置在玻璃基底上，过渡层设置在结合层上，自清洁耐磨层设置在过渡层上。所述玻璃基底、所述结合层、所述过渡层、所述自清洁耐磨层构成一个整体，结合层、过渡层、自清洁耐磨层之间的化学成分与热膨胀系数呈梯度变化，结合性强。 进一步给出，所述结合层2厚度为2nm，所述过渡层3厚度为10nm，所述自清洁耐磨层4厚度为18nm。 实施例三 一种纳米太阳能自清洁耐磨玻璃，在玻璃基底上设置薄膜，该玻璃结构由玻璃基底向外设置的薄膜依次为:结合层、过渡层、自清洁耐磨层，结合层材质为S12薄膜，过渡层材质为S12-T12薄膜，即S1jP T12混合材质薄膜，自清洁耐磨层材质为石墨烯/T1 2薄膜，即掺杂石墨烯的T12薄膜。结合层设置在玻璃基底上，过渡层设置在结合层上，自清洁耐磨层设置在过渡层上。所述玻璃基底、所述结合层、所述过渡层、所述自清洁耐磨层构成一个整体，结合层、过渡层、自清洁耐磨层之间的化学成分与热膨胀系数呈梯度变化，结合性强。 进一步给出，所述结合层2厚度为15nm,所述过渡层3厚度为20nm,所述自清洁耐磨层4厚度为18nm。 本技术给出的纳米太阳能自清洁耐磨玻璃可采用如下方法制备: 采用溶胶凝胶法，分别制备S12溶胶镀膜液、S1 2_Ti02溶胶镀膜液、石墨烯/T1 2溶胶镀膜液，采用旋转涂覆法在玻璃基体上涂覆了 S12薄膜结合层、S12-Ticy^膜过渡层、石墨烯/T12薄膜自清洁耐磨层，薄膜与薄膜、薄膜与玻璃基体之间有很好的结合性，有良好的透过率,玻璃具有很好的自清洁性能和耐磨性能。 所述玻璃为所述自清洁玻璃的基体，以普通钠钙硅系统玻璃作为玻璃本体层，使用前必须进行清洗,清洗先采用氨水、双氧水和去离子水的混合溶液煮沸处理,其中,氨水、双氧水和去离子水体积比为1: 2: 5，煮沸1min ;再采用盐酸、双氧水和去离子水的混合溶液煮沸处理，其中，盐酸、双氧水和去离子水体积比为1:1: 6，煮沸1min;最后用去离子水冲洗干净。 所述S12薄膜结合层采用溶胶凝胶法制备，采用匀胶机将S12溶胶镀膜液旋转镀膜于所述玻璃基体上； 所述S12-T12薄膜过渡层采用溶胶凝胶法制备，将配制的T1j本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米太阳能自清洁耐磨玻璃，在玻璃基底(1)上设置薄膜，其特征在于：该玻璃结构由玻璃基底(1)向外设置的薄膜依次为：结合层(2)、过渡层(3)、自清洁耐磨层(4)，结合层(2)材质为SiO2薄膜，过渡层(3)材质为SiO2‑TiO2薄膜，即SiO2和TiO2混合材质薄膜，自清洁耐磨层(4)材质为石墨烯/TiO2薄膜，即掺杂石墨烯的TiO2薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂祥，方志坚，耿振搏，张得全，张雷，柴媛，付亚东，
申请(专利权)人：天津耀皮工程玻璃有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12