一种可常温固化的光伏减反射涂膜液及超亲水型光伏减反射玻璃制造技术

本发明专利技术公开了一种可常温固化的光伏减反射涂膜液及超亲水型光伏减反射玻璃，涂膜液的制备包括以下步骤：有机

【技术实现步骤摘要】
一种可常温固化的光伏减反射涂膜液及超亲水型光伏减反射玻璃


[0001]本专利技术涉及膜材料
，具体涉及一种可常温固化的光伏减反射涂膜液及超亲水型光伏减反射玻璃。

技术介绍

[0002]光伏玻璃是一种保护晶硅太阳能电池且自身具有较高透射率的最佳封装材料。提高光伏玻璃的光学特性尤其是提高透射率，可以提高晶硅电池的转换效率。光伏玻璃增透膜又称光伏玻璃减反膜，是涂布在光电组件中盖板玻璃(光伏玻璃)表面的一种具有增透减反效果的防护膜层。它可以有效提高太阳光在光伏盖板玻璃上的透射率，以此来提高太阳能电池发电效率。在没有专利技术有效的光伏玻璃减反射涂层前，太阳能光电组件中的盖板玻璃是以裸片的形式组装的，这部分电池装机容量超过300GW，与现有涂覆膜层的组件相比大约有12千兆瓦的电力未被有效的利用。
[0003]目前镀膜玻璃主要存在的问题在于：
[0004]第一、有部分镀膜玻璃出现膜层破损脱落现象，导致发电效率也出现明显降低。
[0005]第二、光伏玻璃的透射率不能满足市场上的需求。
[0006]第三、目前的太阳能组件多应用于平铺式电站与倾角电站，长时间使用后，光伏玻璃表面膜层容易因静电作用出现灰尘积累或鸟粪等污渍堆积的现象，直接影响太阳能发电的效率。
[0007]第四、市面上现有的减反射涂液，由于需要高温祛除模板剂才能表现减反射性能，很难在已建成的光伏电站上直接涂布施工。
[0008]第五、市面上膜层多为疏水性膜层，对于南方分布式光伏电站而言，太阳能组件角度偏低，南方多雨及冬天低温高湿的气候特征使膜层表面容易出现结露等现象，配合积尘易形成尘垢等，影响透光率。
[0009]对此，本司拟基于在先申请专利技术专利
‑
公开号：CN113480878A的基础上，以超亲水，可常温固化的光伏减反射膜为目标进行研发。

技术实现思路

[0010]为解决上述至少一个技术缺陷，本专利技术提供了如下技术方案：
[0011]本申请文件公开一种可常温固化的光伏减反射涂膜液，包括以下步骤：
[0012]有机
‑
无机互穿网络组分的制备：烷氧基硅烷制备的二氧化硅溶胶液中加入至少含羟基、酰胺或醛基基团的高分子添加剂，老化；其中二氧化硅溶胶液中含硅烷偶联剂改性的中空二氧化硅纳米粒，烷氧基硅烷与改性的中空二氧化硅纳米粒的质量比为8:1
‑
1:4，高分子添加剂占比烷氧基硅烷的0.1％
‑
20％；
[0013]在有机
‑
无机互穿网络组分中加入纳米TiO2、锂盐形成涂膜液；其中纳米TiO2粒子与改性的中空二氧化硅纳米粒的质量比为1:50
‑
5:1,锂盐与改性的中空二氧化硅纳米粒的
质量比为1:30
‑
1:0.5。
[0014]本方案中在烷氧基硅烷水解形成的溶胶液的过程中加入偶联剂改性的中空二氧化硅纳米粒，在偶联剂的作用下二氧化硅纳米粒与溶胶液稳定结合，并以高分子添加剂作为有机相与硅溶胶无机网络之间互连形成互穿网络结构。
[0015]纳米TiO2的添加使膜层在光照情况下微观结构发生变化给涂层提供超亲水的微区，使膜层形成超亲水型结构，且纳米TiO2可进入中空二氧化硅纳米球之间的间隙中提高涂层硬度。
[0016]添加的锂盐降低了膜层表面电阻，增加了膜层抗静电的性能。
[0017]上述配方及工艺下制备的涂膜液在常温下即可固化，且固化后的膜层在耐候、亲水、减反射及粘固等性能上得到大幅提升。
[0018]进一步，高分子添加剂、纳米TiO2均与溶剂混合后加入，有助组分分布均匀。
[0019]如高分子添加剂以含量5
‑
15％的溶液加入，纳米TiO2以含量10
‑
30％的分散液加入，对于溶剂而言如醇类溶剂。
[0020]进一步，所述高分子添加剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或者多种。优选为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛。
[0021]进一步，所述锂盐包括无水氯化锂、无水醋酸锂、四氟硼酸锂、三氯乙酸锂、三氟甲磺酸锂、六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或者多种。作为优选为三氟乙酸锂，三氟甲磺酸锂或者六氟磷酸锂。
[0022]以质量计，优选锂盐与中空二氧化硅纳米球的质量比为1:20
‑
1:1，更优选为1:15
‑
1:2。
[0023]进一步，所述改性的中空二氧化硅纳米球粒径为20
‑
90nm，壁厚为3
‑
20nm。优选粒径为25
‑
75nm，壁厚为5
‑
15nm。
[0024]对于烷氧基硅烷与硅烷偶联剂改性的中空二氧化硅纳米粒的质量比优选为7:1
‑
1:3，更优选为6:1
‑
1:2。
[0025]进一步，所述纳米TiO2粒子粒径为5
‑
30nm。对于纳米TiO2而言，如金红石型、锐钛型，或者二者的混合型，优选锐钛型纳米TiO2粒。优选粒径为5
‑
20nm。
[0026]优选，纳米TiO2粒子与中空二氧化硅纳米球的质量比为1:35
‑
1:1，更优选为1:20
‑
1:5。
[0027]进一步，在有机
‑
无机互穿网络组分的制备中，在醇溶剂中将烷氧基硅烷与硅烷偶联剂改性的中空二氧化硅纳米球的混合物以酸催化反应1
‑
8h得到组分A，在组分A中加入高分子添加剂并在40
‑
80℃下老化至少24h。其中醇溶剂与烷氧基硅烷的质量比为5：1
‑
25：1。
[0028]在涂膜液的制备中，醇类溶剂优选低级烷醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、异丁醇中的一种或者多种，优选为乙醇、正丙醇、异丙醇。
[0029]进一步，所述烷氧基硅烷包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸异丙酯中的一种或多种。
[0030]进一步，在有机
‑
无机互穿网络组分中加入纳米TiO2后搅拌均匀，之后加入锂盐搅拌均匀后形成涂膜液。
[0031]对于中空二氧化硅纳米粒的改性如下：硅烷偶联剂改性的中空二氧化硅纳米粒的制备，以硅烷偶联剂与中空二氧化硅纳米粒混合加入醇溶剂中，在40
‑
100℃下搅拌2
‑
8h以
制备硅烷偶联剂改性的中空二氧化硅纳米粒。
[0032]以质量计，优选硅烷偶联剂的添加量为烷氧基硅烷的1％
‑
10％。
[0033]对于硅烷偶联剂而言，如γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可常温固化的光伏减反射涂膜液，其特征在于，包括以下步骤：有机
‑
无机互穿网络组分的制备：烷氧基硅烷制备的二氧化硅溶胶液中加入至少含羟基、酰胺或醛基基团的高分子添加剂，老化；其中二氧化硅溶胶液中含硅烷偶联剂改性的中空二氧化硅纳米粒，烷氧基硅烷与改性的中空二氧化硅纳米粒的质量比为8:1
‑
1:4，高分子添加剂占比烷氧基硅烷的0.1％
‑
20％；在有机
‑
无机互穿网络组分中加入纳米TiO2、锂盐形成涂膜液；其中纳米TiO2粒子与改性的中空二氧化硅纳米粒的质量比为1:50
‑
5:1,锂盐与改性的中空二氧化硅纳米粒的质量比为1:30
‑
1:0.5。2.如权利要求1所述的一种可常温固化的光伏减反射涂膜液，其特征在于：高分子添加剂、纳米TiO2均与溶剂混合后加入。3.如权利要求1所述的一种可常温固化的光伏减反射涂膜液，其特征在于：所述高分子添加剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或者多种。4.如权利要求1所述的一种可常温固化的光伏减反射涂膜液，其特征在于：所述锂盐包括无水氯化锂、无水醋酸锂、四氟硼酸锂、三氯乙酸锂、三氟甲磺酸锂、六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或者多种。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬浩凯，韩超，
申请(专利权)人：宁波甬安光科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：