一种双层镀膜的减反射镀膜液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双层镀膜的减反射镀膜液的制备方法，包括如下步骤：1)将硅烷聚合物和溶剂按比例搅拌至物料混合均匀，得到底层镀膜液；所述底层镀膜液包括20～40份的硅烷聚合物和50～80份的溶剂；2)将硅溶胶、溶剂和纳米微球搅拌混合均匀，得到表层镀膜液；所述表层镀膜液包括20～30份的硅溶胶、5～10份的纳米微球以及45～75份的溶剂；所述硅溶胶为采用溶胶凝胶法由硅源在酸性催化剂条件下制备得到，所述纳米微球为通过乳液聚合法制备得到。本发明专利技术的减反射镀膜液的制备方法，控制硅溶胶与纳米微球的质量比，使得由该双层镀膜液得到的光伏镀膜玻璃，膜层的孔隙率适中，保证膜层具有较高的增透和耐候性。较高的增透和耐候性。

【技术实现步骤摘要】
一种双层镀膜的减反射镀膜液的制备方法
[0001]本申请是申请日为2021年5月27日、申请号为2021105877984、专利技术名称为“适用于双层镀膜的减反射镀膜液及其制备方法和应用”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及镀膜液
，具体涉及一种适用于双层镀膜的减反射镀膜液的制备方法。

技术介绍

[0003]随着经济的飞速发展、能源消耗及环境问题的加剧，绿色能源的发展与使用成为热点，太阳能的开发潜力巨大，发展前景广阔，备受关注。
[0004]太阳能电池的光电效应能够将光能转换成电能，因此提高转换效率是研究的重点。除了晶硅技术之外，作为光伏组件盖板的光伏玻璃也是影响转换效率的重要因素之一，提高光伏玻璃的透光率可以有效提升组件的发电功率。
[0005]在光伏玻璃表面镀一层减反射膜，利用光的干涉效应，在保证耐候及耐脏性能的前提下可以将光伏玻璃的透光率提升约2.3％，但是单层镀膜只能对特定波长及附近较窄波段内的光有较好的增透作用，剩余反射相对较高。采用折射率渐变的方法在光伏玻璃表面进行双层或多层镀膜，在宽波段范围内可以实现更高的增透，透光率曲线更平缓，光学性能较单层镀膜优异。
[0006]如中国专利201610333647.5中提供了一种高强度双层减反射膜的制备方法，该专利技术首先分别制备高折射率的二氧化钛溶胶及低折射的二氧化硅溶胶，然后在光伏玻璃表面镀制一层高折射率的二氧化钛溶胶，形成氧化钛薄膜后，再在其表面镀一层二氧化硅薄膜，虽然该方法得到的双层SiO2‑/>TiO2减反射膜工艺简单，能够提升紫外光的吸收，但是会抑制红外光透光率，影响光伏组件的发电功率，造成适得其反的效果。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术方案的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种改进的减反射镀膜液的制备方法，制备得到两种不同的减反射溶液能够先后在光伏玻璃表面镀膜，形成高增透的减反射镀膜层，且能够同时实现对紫外和红外光吸收的提升。
[0008]本专利技术采用以下的技术方案：
[0009]一种适用于双层镀膜的减反射镀膜液，包括底层镀膜液和表层镀膜液，按重量份计，所述底层镀膜液包括20～40份的硅烷聚合物和50～80份的溶剂，所述表层镀膜液包括20～30份的硅溶胶、5～10份的纳米微球以及45～75份的溶剂；所述纳米微球为通过乳液聚合的方法制备得到；所述纳米微球中微球的平均粒径小于或等于100nm。
[0010]底层镀膜液直接在光伏玻璃基材上镀膜，底层镀膜液在光伏玻璃固化成膜，表层镀膜液在底层膜层表面镀膜，经固化、钢化处理后在玻璃表面形成双层减反射膜层。
[0011]底层镀膜液的制备步骤包括：将硅烷聚合物和溶剂按一定比例加入容器中，搅拌
至物料混合均匀。
[0012]表层镀膜液的制备步骤包括：将硅溶胶、溶剂、纳米微球加入容器中，搅拌，将物料混合均匀，出料。其中硅溶胶是硅烷在酸性催化剂下形成的具有大量活性羟基的网状硅氧硅结构，纳米微球为通过乳液聚合法制备得到，为最终的膜层提供适中的孔隙结构。
[0013]底层镀膜液和表层镀膜液中的溶剂均可选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯中的一种或任意两种以上的组合物。底层镀膜液和表层镀膜液中的溶剂相同或不同。
[0014]底层减反射膜是由底层镀膜液在玻璃基材表面镀膜经固化后形成，底层膜层结构致密，其中硅烷聚合物为核心成膜物质，酸催化条件下硅烷水解缩合形成含有大量
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OH等活性基团的硅氧硅网状结构，保证底层膜层与玻璃基材、底层膜层与表层膜层之间具有良好的附着力，膜层不易脱落。底层由硅烷聚合物成膜，不添加造孔剂，结构致密，无孔隙，折射率高，利于提高双层镀膜的透光率。表层减反射膜层是在底层减反射膜表面镀膜，双层镀膜后经固化、钢化后在光伏玻璃表面形成底层结构致密，表面封闭，表层内部孔隙率适中的膜层。通过控制膜层孔隙率实现，底层膜致密，无孔隙，折射率高，表层膜层具有一定的孔隙率，折射率低，使得玻璃折射率(1.5)>底层膜折射率>表层膜折射率>空气(1.0)；保证双层的膜层在380～1100nm宽带范围内的具有高增透及良好的耐候性。
[0015]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述纳米微球的原料包括活性单体，所述活性单体包括丙烯酸类物质和硅烷类物质，所述活性单体中丙烯酸类物质和硅烷类物质的质量比为1:0.1～0.5。
[0016]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述丙烯酸类物质选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或两种及以上；所述硅烷类物质选自甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种及以上。通过在活性单体中增加硅烷类物质，嵌段共聚制备含硅的纳米微粒，粒径均一、表面富含羟基功能基团，单分散性及稳定性好。
[0017]根据本专利技术的一些优选实施方面，按重量份计，所述纳米微球包括如下原料成分：活性单体8～18份、水74～90.6份、乳化剂0.3～2份、引发剂0.1～1份、稳定剂1～5份。
[0018]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述纳米微球的乳液聚合制备包括如下步骤：将活性单体、水、乳化剂、引发剂混合搅拌进行乳化后，加热至70～90℃保温反应，加入稳定剂，继续保温反应，反应结束后得到所述纳米微球。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述纳米微球的乳液聚合制备包括如下步骤：按质量百分比计，将活性单体8～18份、水74～90.6份、乳化剂0.3～2份、引发剂0.1～1份依次加入反应釜中，高速搅拌使反应原料完全乳化，开启加热，反应温度为60～90℃，反应时间1～4h，然后加入稳定剂1～5份，继续保温0.5～2h，反应结束后冷却降温。
[0020]所述的引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和偶氮二异丁基脒盐酸盐等中的一种或多种。
[0021]所述乳化剂包括烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯醚类、聚氧丙烯醚类、环氧
乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯等中的一种或多种。
[0022]所述稳定剂包括聚乙烯基吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸钠、聚乙二醇、聚乙烯醇、羟丙基纤维素等中的一种或多种。
[0023]根据本专利技术的一些优选实施方面，按重量份计，底层镀膜液中的所述硅烷聚合物包括如下原料成分：溶剂45～74份、硅源20～40份、水6～15份、催化剂0.001～0.1份。
[0024]所述的硅烷聚合物通过以下方法制备：将异丙醇45～74份、硅源20～40份、水6～15份、催化剂0.001～0.1份依次加入到反应釜中，搅拌，加热至50～70℃反应3～5h，反应结束后降至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层镀膜的减反射镀膜液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将硅烷聚合物和溶剂按比例搅拌至物料混合均匀，得到底层镀膜液；所述底层镀膜液包括20～40份的硅烷聚合物和50～80份的溶剂；2)将硅溶胶、溶剂和纳米微球搅拌混合均匀，得到表层镀膜液；所述表层镀膜液包括20～30份的硅溶胶、5～10份的纳米微球以及45～75份的溶剂；所述硅溶胶为采用溶胶凝胶法由硅源在酸性催化剂条件下制备得到；所述纳米微球为通过乳液聚合法制备得到，用于为膜层提供孔隙结构。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述底层镀膜液硅烷聚合物中羟基的摩尔含量大于所述表层镀膜液的硅溶胶中羟基的摩尔含量。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述底层镀膜液的硅烷聚合物中羟基的摩尔含量为20
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50％，所述表层镀膜液的硅溶胶中羟基的摩尔含量为10～30％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米微球的原料包括活性单体，所述活性单体为所述纳米微球总质量的10～20％。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述活性单体包括丙烯酸类物质和硅烷类物质，所述活性单体中丙烯酸类物质和硅烷类物质的质量比为1:0.1～0.5。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述纳米微球包括如下原料成分：活性单体8～20份、水70～100份、乳化剂0.1～2份、引发剂0.1～1份、稳定剂1～5份。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纳米微球的乳液聚合制备包括如下步骤：将活性单体、水、乳化剂、引发剂混合搅拌进行乳化后，加热至70～90℃保温反应，加入稳定剂，继续保温反应，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘迪，何蒙，柳生，刘明刚，陈志鸿，何进，
申请(专利权)人：中国南玻集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：