【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃膜的生产工艺，尤其涉及一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法。
技术介绍
1、光伏建筑一体化bipv技术是将光伏发电和建筑相结合，使得建筑物从纯粹的能源使用者转变为能源生产者。光伏建材(光伏建筑一体化产品)应用于建筑立面、屋顶、遮阳、阳台玻璃等部位，形成了包括光伏幕墙、光伏瓦、光伏阳台等系列产品。其中，光伏幕墙的需求量最大，适合应用于复杂城市住区内旧建筑的能源改造项目。但是，传统玻璃幕墙存在色彩单调、彩色封装损失高、设计保守、能耗大、成本高等问题，急需满足建筑对于外观丰富多彩的要求的高透射多彩化新型光伏幕墙产品；同时，彩色光伏建筑一体化产品，颜色的附加会造成发电功率的损失，现有bipv彩色产品更存在透光率低、颜料对光线吸收高等技术缺陷，大大降低了到达光伏电池表面的光线，发电量损失大；
2、全球一些发达国家，如美国、澳大利亚等，bipv技术已进入相对成熟期，得到了广泛应用。我国各个光伏组件制造企业已研发了光伏幕墙、光伏屋顶、光伏遮阳装置和光伏瓦等bipv形式。而传统的光伏产品颜色单一、形状单一，不能满足建筑师对建筑美学的设计要求。目前全球关于彩色bivp组件技术的研究资料少之又少。德国研究机构近日提出了一种基于变形蝶翅膀表面结构的技术，主要利用真空工艺将变形蝶翅膀类似的表面结构应用于太阳能模块的盖板玻璃背面，生产出具有均匀表面和不同颜色的太阳能模块，“几乎看不见”地集成在外墙或屋顶上；意大利可再生能源研究所提出了建筑敏感区域中隐藏的彩色光伏组件的美学和技术整合研究，介绍了两种彩色bipv组件在标准
3、微纳米一维光子晶体结构材料实现多色彩高透射。化学色又叫色素色，是存在于某些特定官能团的化合物分子通过吸收、反射某些特定频率的光波而产生的颜色，可见光损失大，不适合高效光伏发电。物理色又叫结构色，光波受微观上周期结构影响，使光波产生衍射，干涉和漫反射现象从而改变光波传输路径而产生颜色，光子晶体具有光子带隙以及光子局域两大特征，才能控制光在其中的传播。光子带隙存在于空间的各个方向上，根据带隙在空间方向上的不同可将光子晶体分为一维光子晶体(1dpc)，二维光子晶体(2dpc)，和三维光子晶体(3dpc)。一维光子晶体(1dpc)又称bragg堆积或者bragg镜，是由折射率不同的两种介质交替堆叠而成的特殊多层结构，是一种结构最简单的光子晶体，其在一维空间上具有介质频率周期性变化的特征，其制备方法简单，成本低；
4、传统玻璃膜透光率较差，且无法保证颜色均匀性和牢固度，普通幕墙建筑由于镜面效应产生很强的反射光容易造成光污染，因此，本专利技术提出一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提出一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，该基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法通过硅酸盐混合物加热熔融，在玻璃基材表面透过熔接机理，之后快速降温，在玻璃基材表面上形成致密高硬度玻璃态膜壁结构的稳定无机涂层，通过调节不同的光子晶体颗粒粒径，介质粒径和工艺温度提高多色彩玻璃膜透光率，同时利用光子晶体本身不具有颜色，对光线吸收低，损失少的特性，产生的颜色色彩饱和度高，永不褪色。
2、为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，包括以下步骤：
3、步骤一，研磨，将光子晶体形成的光学薄膜研磨为颗粒；
4、步骤二，筛分，将研磨产生的光子晶体颗粒和硅酸盐粉末倒入筛网根据颗粒粒径进行筛分；
5、步骤三，混合，使用硅酸盐作为介质，将光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒根据颗粒粒径混合形成硅酸盐混合物；
6、步骤四，熔融，以高温对硅酸盐混合物进行高温加热，使硅酸盐混合熔融；
7、步骤五，高温熔接，先对玻璃基材进行加热，之后将熔融状态的硅酸盐混合无机材料倒在玻璃基材表面，并在玻璃基材上流延展平；
8、步骤六，降温，待静置一段时间后将玻璃基材放入水中快速降温，使熔融状态的硅酸盐混合无机材料于玻璃基材表面形成致密高硬度玻璃态膜壁结构的稳定无机涂层；
9、步骤七，透光率测试，将成型的玻璃膜及玻璃基材放置在光功率计前侧并利用激光器进行照射检测透光率。
10、进一步改进在于：所述步骤一中先将光学薄膜放入研磨器皿中，利用研磨器具对光子晶体挤压进行研磨，将光学晶体研磨成500微米以下的细小颗粒，光学薄膜采用无机/无机材料堆叠组成，可耐受1000℃，与硅酸盐混合物均为无机材料。
11、进一步改进在于：所述步骤二中使用60-300目的筛网对光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒进行筛分，分别得到颗粒大小为50-250微米的光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒。
12、进一步改进在于：所述步骤三中使用硅酸盐作为介质，将筛出的光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒根据颗粒粒径倒入坩埚内并进行搅拌，使光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒充分混合形成硅酸盐混合物。
13、进一步改进在于：所述步骤四中利用喷枪对坩埚进行加热，将温度提升至550-700℃，以高温对硅酸盐混合物进行加热，使硅酸盐混合在坩埚内形成熔融状态。
14、进一步改进在于：所述步骤五中先利用喷枪对玻璃基材进行加热喷火预热，将玻璃基材加热至500℃进行预热，防止温度较低的玻璃基材与熔融状态的硅酸盐混合物之后爆裂，再将熔融状态的硅酸盐混合无机材料倒在玻璃基材表面，并在玻璃基材上流延展平。
15、进一步改进在于：所述步骤六中静置时间为10-30分钟，冷却水为20℃的纯净水，使熔融状态的硅酸盐混合无机材料于玻璃基材表面形成10-50微米的致密高硬度玻璃态膜壁结构的稳定无机涂层。
16、进一步改进在于：所述步骤七中激光器的波长调节范围在400-1000nm之间，调节不同波长对光功率计进行照射，记录度数后再将玻璃膜及玻璃基材放置在激光器与光功率计之间固定位置，再次记录度数，根据透射光功率与入射光功率的比值计算透光率。
17、本专利技术的有益效果为：本专利技术通过硅酸盐混合物加热熔融，在玻璃基材表面透过熔接机理，之后快速降温，在玻璃基材表面上形成致密高硬度玻璃态膜壁结构的稳定无机涂层，通过调节不同的光子晶体颗粒粒径，介质粒径和工艺温度提高多色彩玻璃膜透光率，同时利用光子晶体本身不具有颜色，对光线吸收低，损失少的特性，产生的颜色色彩饱和度高，永不褪色。
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1.一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤一中先将光学薄膜放入研磨器皿中，利用研磨器具对光子晶体挤压进行研磨，将光学晶体研磨成500微米以下的细小颗粒，光学薄膜采用无机/无机材料堆叠组成，可耐受1000℃，与硅酸盐混合物均为无机材料。
3.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤二中使用60-300目的筛网对光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒进行筛分，分别得到颗粒大小为50-250微米的光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤三中使用硅酸盐作为介质，将筛出的光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒根据颗粒粒径倒入坩埚内并进行搅拌，使光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒充分混合形成硅酸盐混合物。
5.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤四中利用喷枪对坩埚进行加热，将温度提升至550-70
6.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤五中先利用喷枪对玻璃基材进行加热喷火预热，将玻璃基材加热至500℃进行预热，防止温度较低的玻璃基材与熔融状态的硅酸盐混合物之后爆裂，再将熔融状态的硅酸盐混合无机材料倒在玻璃基材表面，并在玻璃基材上流延展平。
7.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤六中静置时间为10-30分钟，冷却水为20℃的纯净水，使熔融状态的硅酸盐混合无机材料于玻璃基材表面形成10-50微米的致密高硬度玻璃态膜壁结构的稳定无机涂层。
8.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤七中激光器的波长调节范围在400-1000nm之间，调节不同波长对光功率计进行照射，记录度数后再将玻璃膜及玻璃基材放置在激光器与光功率计之间固定位置，再次记录度数，根据透射光功率与入射光功率的比值计算透光率。
...【技术特征摘要】
1.一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤一中先将光学薄膜放入研磨器皿中，利用研磨器具对光子晶体挤压进行研磨，将光学晶体研磨成500微米以下的细小颗粒，光学薄膜采用无机/无机材料堆叠组成，可耐受1000℃，与硅酸盐混合物均为无机材料。
3.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤二中使用60-300目的筛网对光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒进行筛分，分别得到颗粒大小为50-250微米的光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤三中使用硅酸盐作为介质，将筛出的光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒根据颗粒粒径倒入坩埚内并进行搅拌，使光子晶体颗粒和硅酸盐颗粒充分混合形成硅酸盐混合物。
5.根据权利要求1所述的一种基于一维光子晶体的多色彩玻璃膜制备方法，其特征在于：所述步骤四中利用喷枪对坩埚进行加热，将...
【专利技术属性】
技术研发人员：马明，陈敬欣，闫昕，
申请(专利权)人：保定嘉盛光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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