本发明专利技术公开了一种用于太阳能背板的陶瓷涂料及其制备方法；所述陶瓷涂料包括如下重量含量的各组分：硅烷水解液35‑40％,钛白粉‑填料浆料55‑60％,助剂溶液5‑6％。与现有技术相比，本发明专利技术的优势在于：(1)本发明专利技术的太阳能背板基材为普通玻璃。(2)陶瓷涂层不会对人员造成伤害，不会对环境造成污染，是一种环保、安全、健康的新型涂料。(3)采用分步的工艺来制备玻璃太阳能背板，第一步将普通玻璃制成钢化玻璃，第二步在钢化玻璃表面涂覆陶瓷涂层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种用于太阳能背板的陶瓷涂料及其制备方法。
技术介绍
太阳能是一种新型绿色无污染能源，而且取之不尽用之不竭。目前，太阳能的应用主要是利用太阳发电组件将太阳能转化为电能加以利用，太阳能发电组件主要由前板、封装材料、晶硅电池片、背板组成。太阳能背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑的作用，因此必须具有可靠地电气绝缘性、良好的力学性能、水汽阻隔性能以及耐候性能。目前通用的太阳能背板一般具有三层结构，即TPT结构或者TPE结构，外层保护层为含氟聚合物层，具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为双向拉伸聚酯薄膜层，具有良好的绝缘性能以及力学性能，内层为含氟聚合物层或聚乙烯和醋酸乙烯酯共聚物与封装材料EVA，具有良好的粘结性，各层之间均是通过溶剂型双组份聚氨酯粘合剂粘结而成，这种干式复合结构的最大缺点是生产过程中需要使用大量的有机溶剂，这些有机溶剂或多或少都会对操作工人以及环境造成一定的污染，另外这种复合结构在长期使用过程中聚氨酯胶层会出现降解导致层间分离和脱落，进而使太阳能电池组件失去保护而逐渐报废。陶瓷涂料是近年来兴起的一种新型水性无机涂料，成膜后形成类似于玻璃和搪瓷的Si-O-Si结构，由于Si-O键的键能较高，所以耐候性非常好，长期光照不会发生降解而与基材分离或脱落的现象，而且陶瓷涂料成膜物质来源于天然石粉，生产过程中使用的溶剂绝大多数为去离子水，对操作工人和环境没有任何伤害和污染，取代现有太阳能背板涂料势在必行。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于太阳能背板的陶瓷涂料及其制备方法。本专利技术的技术方案具体为：(1)本专利技术的基材为普通玻璃，而不是现有的PET塑料板；(2)背板涂层为陶瓷涂料，而不是现有的含氟涂层。第一方面，本专利技术提供一种用于太阳能背板的陶瓷涂料，包括如下重量含量的各组分：硅烷水解液 35-40％,钛白粉-填料浆料 55-60％,助剂溶液 5-6％。优选地，所述陶瓷涂料包括如下重量含量的各组分：硅烷水解液37.7％,钛白粉-填料浆料56.6％,助剂溶液5.7％。其中，钛白粉：保证遮盖力的情况下，用量最少，以降低涂料成本；填料：防止涂料沉降，即使沉降也可轻松混合均匀；助剂中的pH调节剂：保证硅烷水解聚合的pH值环境，使硅烷在3.8-5.0pH值范围内发生水解和聚合，这样既能保证反应速度，又能保证涂料的保质期。这是因为陶瓷涂料对pH值很敏感，如果pH值低于3.8，反应速度快，但是会造成陶瓷涂料保质期太短，pH值高于5.0，反应速度又太慢。助剂中的流平剂和触变剂：既要保证一定的流平性，又要保证涂覆过程中不发生流挂。优选地，所述硅烷水解液包括如下重量含量的各组分：硅烷19.88％，酸0.6％，水19.88％，溶剂59.64％。优选地，所述硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物；所述酸为甲酸、乙酸、盐酸、柠檬酸中的一种或者几种；所述水为去离子水；所述溶剂为乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚中的一种或几种。优选地，所述硅烷水解液的制备具体包括：将硅烷、酸、水混合后，在25℃下，滚动速度为100-160转/分钟，滚动12-16小时后加入溶剂，pH控制在3.8-5.0即可。优选地，所述钛白粉-填料浆料包括如下重量含量的各组分：钛白粉60％，填料5％，溶剂34％，分散剂1％。优选地，所述填料为沉淀硫酸钡、云母粉、高岭土中的一种或几种；所述溶剂为乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚中的一种或几种；所述分散剂为用于水性体系的无机颜料分散剂，例如：烷醇基铵盐等。优选地，所述钛白粉-填料浆料的制备具体包括：将溶剂、钛白粉、分散剂、填料混合，球磨，得浆料；其中，球磨的时间为0.5-2小时，球磨采用锆珠，锆珠的粒径为1.5-3mm；球磨的设备采用研磨机。优选地，所述助剂溶液包括如下重量含量的各组分:流平剂8.3％，触变剂50％，pH值调节剂41.7％。优选地，所述流平剂为为聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或几种；所述触变剂为用于水性体系的触变剂，例如：气相二氧化硅、有机膨润土中的一种或两种；所述pH值调节剂为甲酸、乙酸、盐酸、柠檬酸中的一种或者几种。第二方面，本专利技术提供一种所述陶瓷涂料的制备方法，包括将所述重量百分比的硅烷水解液、钛白粉-填料浆料、助剂溶液混合的步骤。本专利技术方法制备出的是白色陶瓷涂料，pH控制为3.8-5.0。第三方面，本专利技术提供一种基于所述陶瓷涂料的太阳能背板的制备方法，包括如下步骤：采用滚涂、空气喷涂或者静电喷涂的方式涂覆陶瓷涂料至钢化玻璃表面，固化后冷却，即得。优选地，所述钢化玻璃的制备如下：将玻璃在650-750℃下加热2-3分钟，然后用冷风急速冷却，即制成钢化玻璃。优选地，所述涂覆时，钢化玻璃的表面温度为45-60℃；所述涂覆陶瓷涂料的厚度为8-20μm，涂层厚度低，遮盖力不够，影响反射率，涂层厚度太大，涂层附着力不好。优选地，所述固化的条件为：200-250℃、15-20分钟；所述冷却包括自然冷却。低于200℃，涂层的附着力不好，高于250℃，造成能源浪费。第四方面，本专利技术提供一种太阳能背板，是通过上述制备方法获得的。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：(1)现有太阳能电池背板基材主要为PET，一方面由于生产PET的原材料为有机物，主要来源于石油和天然气，属于不可再生资源，近几十年由于过度开采面临枯竭。另一方面由于PET的降解需要几十年的时间，材料废弃后已成为全球性的环境污染有机物。为了给子孙后代节省更多的石油和天然气等资源，也为了保护我们赖以生存的环境，本专利技术的太阳能背板基材为普通玻璃。(2)太阳能背板涂层主要为含氟有机聚合物，有机涂料在生产过程中释放大量的VOC，对生产工人和环境都会造成严重的伤害。陶瓷涂层具有取之于天然还原于自然的特性，原材料为石头和砂子，最终形成的涂层为类似于玻璃或者搪瓷的Si-O-Si结构，陶瓷涂层使用的溶剂大部分为去离子水。所以不论是生产过程中还是废弃后都不会对环境造成污染，是一种环保、安全、健康的新型涂料。(3)采用分步的工艺来制备玻璃太阳能背板，第一步将普通玻璃制成钢化玻璃，第二步在钢化玻璃表面涂覆陶瓷涂层。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。需要说明的是，实施例在下述条件下均可实现：(1)硅烷水解液的制备中：所述硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物；所述酸为甲酸、乙酸、盐酸、柠檬酸中的一种或者几种；所述水为去离子水；所述溶剂为乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚中的一种或几种。(2)钛白粉-填料浆料的制备中：所述填料为沉淀硫酸钡、云母粉、高岭土中的一种或几种；所述溶剂为乙醇、异丙醇、丙二醇甲醚中的一种或几种；所述分散剂为用于水性体系的无机颜料分散剂。(3)助剂的配置中：所述流平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于太阳能背板的陶瓷涂料，其特征在于，包括如下重量含量的各组分：硅烷水解液 35‑40％,钛白粉‑填料浆料 55‑60％,助剂溶液 5‑6％。
【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能背板的陶瓷涂料，其特征在于，包括如下重量含量的各组分：硅烷水解液 35-40％,钛白粉-填料浆料 55-60％,助剂溶液 5-6％。2.根据权利要求1所述的用于太阳能背板的陶瓷涂料，其特征在于，所述陶瓷涂料包括如下重量含量的各组分：硅烷水解液37.7％,钛白粉-填料浆料56.6％,助剂溶液5.7％。3.根据权利要求1或2所述的用于太阳能背板的陶瓷涂料，其特征在于，所述硅烷水解液包括如下重量含量的各组分：硅烷19.88％，酸0.6％，水19.88％，溶剂59.64％。4.根据权利要求1或2所述的用于太阳能背板的陶瓷涂料，其特征在于，所述钛白粉-填料浆料包括如下重量含量的各组分：钛白粉60％，填料5％，溶剂34％，分散剂1％。5.根据权利要求1或2所述的用于太阳能背板的陶瓷涂料，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：李力锋，赵文祥，
申请(专利权)人：上海宜瓷龙新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。