能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶及其制备方法及利用其进行玻璃镀膜方法技术

本发明专利技术涉及能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶及其制备方法及利用其进行玻璃镀膜方法

【技术实现步骤摘要】
能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶及其制备方法及利用其进行玻璃镀膜方法


[0001]本专利技术涉及一种能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶，该溶胶的制备方法，以及利用该溶胶进行玻璃镀膜的方法，属于光伏玻璃镀膜领域，特别是用于对水汽严重的使用场景的光伏玻璃进行镀膜
。

技术介绍

[0002]随着光伏应用场景的多样化，光伏组件也面临着愈发苛刻的耐候性要求，因此如何阻止外界环境因素干扰组件稳定运行是目前亟需解决的难题
。
[0003]而水汽是引起光伏电站组件功率衰减的常见环境因素之一
。
尤其是在高温高湿的热带沿海地区，空气中的微小水分子穿过组件盖板玻璃
(
光伏玻璃
)
上的减反射膜，沉降在玻璃表面时，玻璃主要成分中的
Na2SiO3、CaSiO3、MgSiO3等会发生水解反应，生成腐蚀膜层中晶态二氧化硅的碱性物质，以及严重影响玻璃透光率的白色物质
H4SiO4，从而导致组件功率的损失
。
目前，光伏玻璃用减反射膜通常是由单层或双层的纳米二氧化硅组成
。
为了构造玻璃折射率
、
减反射膜折射率和空气折射率呈连续性梯度变化的增透体系，必须要控制减反射膜的折射率变化
。
当前行业内普遍采用的做法是通过调节膜层界面微结构层中空气的体积比
(
孔隙率
)
来调节该界面层的有效折射率，这使得现有减反射膜表面大多具有多孔的结构
。
因此长期暴露在外界环境中时，水汽可以轻松通过减反射膜表面的微孔渗透到玻璃表面，引起光伏玻璃透光率下降
、
减反射膜脱落等问题
。
鉴于此，有必要开展优化减反射膜膜层结构的技术方法研究，以此提高光伏玻璃的耐水汽侵蚀性能，以便更多地区能够享受到光伏技术的惠利
。
[0004]比如，专利公开号为
CN115353291A
的中国专利，公开了一种光伏玻璃用减反射膜镀膜液及其制备方法
、
光伏玻璃，所述光伏玻璃用减反射膜镀膜液的各组分及质量百分数如下：硅烷7％
‑
15
％；金属化合物
0.1
％
‑
3.5
％；水5％
‑
15
％；催化剂
0.1
％
‑5％；固化剂0‑
0.5
％；造孔剂1％
‑3％；溶剂
60
％
‑
84
％
。
该专利技术声称，本光伏玻璃用减反射膜镀膜液，通过在光伏玻璃用减反射膜镀膜液内添加金属化合物，从而使得光伏玻璃用减反射膜镀膜液通过高温烧结后，二氧化硅和金属化合物构成的多孔骨架的致密性
、
稳定性得到较大的提高，能够完全隔绝水汽的侵蚀，更好地保护基体玻璃
。
但由于其膜层采用的是单层多孔
SiO2骨架，长期户外工作极易造成膜层表面开孔
。
高温高湿环境下，水汽仍然可以通过开孔进入膜层内部，进而侵蚀玻璃，造成膜层脱落
。
因此，其效果并不能达到如其声称的能够完全隔绝水汽的侵蚀
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种配方设计合理
、
呈现封闭的多孔结构
、
形成有梯度折射率的能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶组合
。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题还是提供一种工艺步骤合理
、
工艺流程简单
、
易操作
的能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶的制备方法
。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题还是提供一种利用前述能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶进行玻璃镀膜的方法
。
[0008]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是一种能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶，其特点在于：由两种溶胶组成，一种是添加了纳米活性氧化物的二氧化硅溶胶，一种是添加了可高温分解或燃烧高分子化合物的二氧化硅溶胶；
[0009]所述添加纳米活性氧化物的二氧化硅溶胶，其各成分的用量按质量份计为：
[0010]18
～
29
份的硅烷
、4
～
13
份的硅烷偶联剂
、77
～
112
份的醇
、9
～
17
份的纯水
、1.6
～
3.5
份的酸以及
0.08
～
0.25
份的纳米活性氧化物
。
[0011]所述添加可高温分解或燃烧高分子化合物的二氧化硅溶胶，其各成分的用量按质量份计为：：
10
～
22
的硅烷
、3
～9份的硅烷偶联剂
、90
～
132
份的醇
、10
～
19
份的纯水
、2.2
～
4.0
份的酸和
0.06
～
0.2
份的可高温分解或燃烧的高分子化合物
。
[0012]第一层防脱减反射薄膜为致密的二氧化硅，其中添加的纳米活性氧化物可显著增加玻璃基板与第一层薄膜
、
第一层薄膜与第二层薄膜界面间的硅氧硅共价键，极大增强了薄膜的附着力
。
长期高温高湿环境下，即使有水汽侵入膜层内部，也无法透过第一层防脱减反射薄膜直接与玻璃表面接触，避免了膜层脱落现象的发生
。
[0013]第二层减反射薄膜为多孔的二氧化硅，其中添加的可高温分解或燃烧的高分子化合物，使得膜层呈现封闭的多孔结构，既保证了较低水平的折射率，又通过闭孔的结构解决了水汽通过膜层表面孔洞侵入膜层内部的问题
。
[0014]作为优选，本专利技术所述硅烷为正硅酸甲酯
、
正硅酸乙酯
、
正硅酸丙酯和正硅酸丁酯中的一种或者多种
。
[0015]作为优选，本专利技术所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷
、
甲基三乙氧基硅烷
、
甲基三丙氧基硅烷
、
乙烯基三乙氧基硅烷
、
乙烯基甲基二氯硅烷
、
乙烯基三乙酰氧基硅烷
、
γ
‑
脲基丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
氯丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
氯丙基三氯硅烷
、
γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷
、3
‑
(2
，3－环氧丙氧
)
丙基三甲氧基硅烷和3‑
巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶，其特征在于：由两种溶胶组成，一种是添加了纳米活性氧化物的二氧化硅溶胶，一种是添加了可高温分解或燃烧高分子化合物的二氧化硅溶胶；所述添加纳米活性氧化物的二氧化硅溶胶，其各成分的用量按质量份计为：
18
～
29
份的硅烷
、4
～
13
份的硅烷偶联剂
、77
～
112
份的醇
、9
～
17
份的纯水
、1.6
～
3.5
份的酸以及
0.08
～
0.25
份的纳米活性氧化物；所述添加可高温分解或燃烧高分子化合物的二氧化硅溶胶，其各成分的用量按质量份计为：：
10
～
22
的硅烷
、3
～9份的硅烷偶联剂
、90
～
132
份的醇
、10
～
19
份的纯水
、2.2
～
4.0
份的酸和
0.06
～
0.20
份的可高温分解或燃烧的高分子化合物
。2.
根据权利要求1所述的能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶，其特征在于：所述硅烷为正硅酸甲酯
、
正硅酸乙酯
、
正硅酸丙酯和正硅酸丁酯中的一种或者多种
。3.
根据权利要求1所述的能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷
、
甲基三乙氧基硅烷
、
甲基三丙氧基硅烷
、
乙烯基三乙氧基硅烷
、
乙烯基甲基二氯硅烷
、
乙烯基三乙酰氧基硅烷
、
γ
‑
脲基丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
氯丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
氯丙基三氯硅烷
、
γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三氯硅烷
、3
‑
(2
，3－环氧丙氧
)
丙基三甲氧基硅烷和3‑
巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种
。4.
根据权利要求1所述的能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶，其特征在于：所述醇为甲醇
、
乙醇
、
异丙醇
、
正丙醇
、
正丁醇中的一种或多种
。5.
根据权利要求1所述的能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶，其特征在于：所述酸为盐酸
、
硝酸
、
硫酸
、
磷酸
、
乙酸中的一种或多种
。6.
根据权利要求1所述的能阻止水汽侵蚀的二氧化硅溶胶，其特征在于：所述纳米活性氧化物为

【专利技术属性】
技术研发人员：阮泽云，赵晓非，陈金桂，杨秀琴，张国锋，黄煜韬，
申请(专利权)人：福莱特玻璃集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：