一种光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的制备方法及其应用方法技术

技术编号：39938329 阅读：9 留言：0更新日期：2024-01-08 22:21

本发明专利技术公开了一种光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：将玻璃熔剂基础配方外加TiO<subgt;2 </subgt;1～3mol/%、微晶成核剂ZrO<subgt;2 </subgt;0.5～1mol/%后，经混合、熔融、浇注、退火、冷却得到ZnO‑B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;‑SiO<subgt;2</subgt;玻璃；步骤二：将步骤一制得的ZnO‑B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;‑SiO<subgt;2</subgt;玻璃置于电炉中进行微晶化处理；步骤三：将步骤二制得的微晶化玻璃破碎球磨后过200～300目筛得到微晶玻璃粉。本发明专利技术采用高温熔融法并通过热处理制度制备微晶玻璃熔剂，此方法制得的熔剂具有较好的耐酸性能，同时也能够增加油墨对光的反射率，提高光伏组件对光的利用率，进而提高光伏组件的发电效率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃油墨，具体涉及到一种光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的制备方法及其应用方法。

技术介绍

1、随着全球能源匮乏、环境污染等问题的出现，对于能源和清洁能源的需求越来越迫切。我国光伏产业发展势头良好，装机容量逐年攀升，为经济社会发展做出了巨大贡献。但当前光伏发电在能源结构中占比仍然较低，为实现“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统，需要进一步促进光伏发电等新能源技术的发展。然而，目前主流市面上的太阳能电池的发电效率都已接近理论值，因此，目前众多研究者通过组件端如高反射光伏玻璃背板，以此提高太阳光的利用率，从而增加太阳能电池的发电效率达到降本增效的目的。

2、高反射光伏玻璃背板主要是高反射玻璃油墨涂敷在光伏玻璃背板上能将太阳光重新反射到太阳能电池上,是提高太阳能电池的光电转化效率的重要措施。玻璃油墨是由玻璃熔剂、调墨油和填充剂（二氧化钛）制备而成。玻璃油墨中玻璃熔剂作为主要组成部分，其热膨胀系数、软化温度及化学稳定性等性能，直接决定了油墨印刷到承印玻璃基片后经烧结时脱落与否以及烧结后墨层的致密程度，进而影响油墨的耐酸碱性和附着力等性能。据文献记载，玻璃熔剂中晶体的析出能够提高玻璃的化学稳定性，同时晶体的产生能够增加玻璃油墨对光线的反射率，进而提高光伏组件的发电效率。因此，为提高光伏玻璃油墨的使用寿命和对光的反射率，可通过优化玻璃熔剂的性能来使玻璃油墨达到以上性能需求。如中国专利cn114455853b公开了一种微晶玻璃油墨，制得的油墨对近红外光的反射率达到55～82%。并未对可见光反射率进行探索，限

技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种成本低廉、工艺简单、适于规模生产的光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的制备方法及其应用方法。

2、为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案是：一种光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

3、步骤一：将玻璃熔剂基础配方外加tio2 1～3mol/%、微晶成核剂zro2 0.5～1mol/%后，经混合、熔融、浇注、退火、冷却得到zno-b2o3-sio2玻璃；

4、步骤二：将步骤一制得的zno-b2o3-sio2玻璃置于电炉中进行微晶化处理；

5、步骤三：将步骤二制得的微晶化玻璃破碎球磨后过200～300目筛得到微晶玻璃粉。

6、所述步骤一中的玻璃熔剂基础配方为na2o 4～16mol/%、k2o 0～2mol/%、bao 0～3mol/%、cao 0～5mol/%、zno 25～45mol/%、b2o317～19mol/%、sio2 21～41mol/%、al2o30～1mol/%。

7、所述步骤一中熔融工序的温度为1280～1320℃，熔制时间为4～5h。

8、所述步骤一中退火工序的温度为400～500℃，保温时间为1～2h。

9、所述步骤二中微晶化处理的温度为650～720℃，保温时间为0.5～2h。

10、所述步骤三中微晶玻璃粉的热膨胀系数α(室温~300℃)为5.62～9.47×10-6℃，软化温度tf为506～600℃。

11、上述光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的应用方法，其特征在于：将微晶玻璃粉、无机颜料和调墨油按一定比例混合后进行研磨，通过丝网印刷承印在玻璃基板上，最后钢化得到成品。

12、所述微晶玻璃粉、无机颜料和调墨油的质量百分比为：50～70%：15～35%：15～30%。

13、所述无机颜料为金红石型二氧化钛，调墨油为有机熔剂和树脂按质量平均混合后在680～720℃下保温120～180s烧结获得。

14、所述有机熔剂为松油醇、松节油、正辛醇中的任一种或多种平均混合；所述树脂为聚酮高羟树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂中的任一种。

15、所述成品的油墨与玻璃基板的附着力性能测试均达到（iso）0级，对光的最高反射率范围为81.7%～88.7%，油墨在经耐酸测试后均无开裂和脱落现象。

16、本专利技术具有以下有益效果：

17、本专利技术制备方法工艺简单、可操作性强，玻璃熔剂热膨胀系数稳定，熔融温度低，无铅环保。利用zro2独特结构诱导zno-b2o3-sio2玻璃熔剂均匀成核，从而形成细小均匀晶体，填充于二氧化钛颗粒孔隙中，进一步使光伏玻璃背板致密化，相应地大大降低了光透过率，从而提高了光的反射率；同时析出的zn2sio4晶体不仅提高了油墨的耐酸性和高的反射率，如在10%柠檬酸溶液中常温浸泡15min油墨表面无变色，无开裂。油墨表面反射率最高可达88.7%。本专利技术有利于促进太阳能光伏组件发电效率的提高，为改善国内光伏玻璃油墨依赖进口的行业现状具有较强的战略意义以及显著的经济效益与社会效益。

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【技术保护点】

1.一种光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的玻璃熔剂基础配方为Na2O 4～16mol/%、K2O 0～2mol/%、BaO 0～3mol/%、CaO 0～5mol/%、ZnO 25～45mol/%、B2O3 17～19mol/%、SiO2 21～41mol/%、Al2O3 0～1mol/%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤一中熔融工序的温度为1280～1320℃，熔制时间为4～5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤一中退火工序的温度为450～500℃，保温时间为1～2h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤二中微晶化处理的温度为650～720℃，保温时间为0.5～2h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤三中微晶玻璃粉的

7.根据权利要求1所述光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的应用方法，其特征在于：将微晶玻璃粉、无机颜料和调墨油

8.根据权利要求7所述的应用方法，其特征在于：所述微晶玻璃粉、无机颜料和调墨油的质量百分比为：50～70%：15～35%：15～30%。

9.根据权利要求8所述的应用方法，其特征在于：所述无机颜料为金红石型二氧化钛，调墨油为有机熔剂和树脂按质量平均混合后在680～720℃下保温120～180s烧结获得。

10.根据权利要求9所述的应用方法，其特征在于：所述有机熔剂为松油醇、松节油、正辛醇、丁醛中的任一种或多种平均混合；所述树脂为聚酮高羟树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂中的任一种。

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【技术特征摘要】

1.一种光伏玻璃油墨用低熔点微晶玻璃熔剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的玻璃熔剂基础配方为na2o 4～16mol/%、k2o 0～2mol/%、bao 0～3mol/%、cao 0～5mol/%、zno 25～45mol/%、b2o3 17～19mol/%、sio2 21～41mol/%、al2o3 0～1mol/%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤一中熔融工序的温度为1280～1320℃，熔制时间为4～5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤一中退火工序的温度为450～500℃，保温时间为1～2h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤二中微晶化处理的温度为650～720℃，保温时间为0.5～2h。

【专利技术属性】
技术研发人员：董伟霞，陈永建，包启富，
申请(专利权)人：景德镇陶瓷大学，
类型：发明
国别省市：

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