透明玻璃体、其制造方法及其应用技术

技术编号:7129386 阅读:273 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种透明玻璃体,其包括在透明玻璃体的至少一个表面上构成的至少一个抗反射玻璃表面(2)和至少一个涂覆在抗反射玻璃表面(2)上的玻璃状保护层(3)。反射的辐射ER比例最小化并相应提高透射辐射ET。污染量K只能非常少地侵入抗反射的表面。气候造成的退化降到最低限度。本发明专利技术此外涉及一种用于制造透明玻璃体的方法及其应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透明玻璃体、其制造方法及其应用本专利技术涉及一种具有抗反射表面的新型透明玻璃体。本专利技术此外涉及一种用于制造具有抗反射表面的新型透明玻璃体的新型方法。本专利技术此外涉及具有抗反射表面的透明玻璃体在建筑物玻璃、建筑业玻璃或汽车玻璃以及在光电和太阳能热能量转换中的应用。玻璃表面可以通过不同的措施实现抗反射。干涉光层系统通过玻璃表面采用不同折射率的两个至多个薄层涂层使部分反射的辐射通过破坏性的干涉得到消除。例如US 6, 495, 203 B2公开了一种方法。作为选择,抗反射可以通过单层系统进行,如果其折射率基本相当于处于其下面的材料折射率的数学根的话。折射率的配合对于单层系统来说可以通过玻璃表面的骨架化或通过玻璃表面采用多孔膜涂层进行。生产具有多孔硅酸盐膜涂层的玻璃表面的常用方法在专利DE 101 46 687 Cl中公开。DE 10 2005 020 168 Al公开了一种附加的疏水涂层, 用于提高多孔硅酸盐膜的长期稳定性。用于制造具有骨架化表面的透明玻璃体的方法在DE 822 714 B中公开。US 6,929,861 A公开了一种骨架化的玻璃表面,由于其结构而具有得到改进的清洁特性。多孔的或骨架化的玻璃表面和涂层在气候老化条件下,特别是由于存在湿度而退化。原因在于多孔的或骨架化的玻璃表面和涂层的较大暴露表面。本专利技术的目的在于,提供一种具有抗反射、耐气候老化表面的新型透明玻璃体。本专利技术此外的目的在于,提供一种用于制造新型透明玻璃体的新型方法,该方法以简单和非常良好的可再现方式提供高件数的具有耐气候老化表面的抗反射的透明玻璃体。本专利技术此外的目的在于,新型透明玻璃体在建筑物玻璃、建筑业玻璃或汽车玻璃以及在光电和太阳能热能量转换中的新型应用。本专利技术提供一种透明玻璃体,其包括a.在透明玻璃体的至少一个表面上构成的至少一个抗反射玻璃表面,和b.至少一个涂覆在抗反射玻璃表面上的玻璃状保护层。下文中将抗反射的透明和耐气候老化的玻璃体称为“依据本专利技术的玻璃体”。此外专利技术了一种用于制造抗反射、透明和耐气候老化的玻璃体的新方法,其中通过,I )在至少一个玻璃表面上涂覆抗反射溶液而实现骨架化的表面,II )将组合物从骨架化表面上冲洗掉,III)在具有骨架化表面的透明玻璃体上涂覆溶胶-凝胶溶液,IV )通过在20°C -200°C下干燥组合物在骨架化表面上产生涂层,V )通过在200°C _750°C下的热处理从涂层获得玻璃状的保护层。下文中将用于制造抗反射、透明和耐气候老化玻璃体的方法称为“依据本专利技术的方法,,。特别是依据本专利技术的玻璃体可用于建筑物玻璃、建筑业玻璃或汽车玻璃,优选用作为光电和太阳能热能量转换产品的新型应用中,其在下文中称为“依据本专利技术的应用”。依据本专利技术的方法使得可以以可再现的方式制造高件数依据本专利技术的玻璃体,其在保持骨架化表面的抗反射作用情况下具有高度的耐气候老化性。所透射的、反射的和被吸收的电磁辐射的总和相应于所入射的能量。假设通过透明玻璃体的吸收保持恒定,那么物体界面上反射的降低,即所称的抗反射,导致透射提高。 通过消除反射,例如空气与玻璃或玻璃与空气界面上反射辐射的比例得到降低。折射率表征电磁辐射击中两个介质的界面时的折射或方向变化和反射特性。此外,折射率是光在真空中相速度与其在各自材料内的相速度之间的比例。单层系统内折射率与抗反射的配合通过骨架化的表面达到。光通过骨架化层的平均相速度由于空隙而提高,因此折射率下降。骨架化的玻璃表面的层厚为30nm-1000nm,优选层厚为50nm-200nm。骨架化玻璃表面含有硅酸盐,其通过确定的空隙彼此分开。空隙的平均宽度处于0. lnm-200nm,优选0. 5nm-50nm的范围内。空隙向玻璃体深处的延伸平均确定骨架化玻璃表面的厚度。在空气与玻璃的界面上约1. 22的折射率时,特别是对可见光的反射最小化。骨架化玻璃表面的折射率处于1. 22-1. 45的范围内并优选处于1. 25-1. 40的范围内。结构总体上是从骨架化的玻璃表面所要取得的折射率、层厚和层稳定性进行的优化。通过骨架化玻璃表面的制造过程,骨架化表面内保留少量的含氟化合物,优选氟化物和氟络合物,特别是HF、SiF、NaF和/或它们的混合物。在湿度的共同作用下,例如通过气候老化作用,使骨架的退化增强。已发现,依据本专利技术的保护层阻止抗反射层因气候老化造成的退化。保护层的作用是,将侵入骨架化结构空隙内的水份、有机和/或无机污染物降到最低限度。退化在这里意味着透射由于抗反射层和/或透明玻璃体完全或部分损坏而下降。 气候老化通常直接在制造产品之后开始,并包括产品的存储、运输、进一步加工和完整的使用周期。气候老化试验可以通过加速的气候风化进行。DIN-EN 61215 :2005检验10. 13中介绍了在温度85°C和相对湿度85%下对光电组件的产品使用周期进行IOOOh试验时间的湿度/热检验,这相当于温带外界气候下约20年。防止退化的保护层不填充、完全填充或最多50%部分填充骨架化层的空隙。 不完全或最多50%部分填充的骨架化层上附加存在封闭的连续层。保护层的厚度为 5nm-1000nm和优选为10nm-200nm。由于骨架化的玻璃表面利用保护层覆盖,表面的抗反射性得以保持。保护层含有金属氧化物或半金属氧化物,优选Si、Ti、&、Al、Sn、W、Ce的氧化物和特别优选硅酸盐。保护层本身内阳光的吸收根据保护层的层厚不同为最小直至完全可以忽略。空气与玻璃的界面上在光垂直入射的情况下反射损失约为4%。具有可以忽略的吸收的高度透明的玻璃板的透射因此约为92%。在高度透明的玻璃上,单面消除反射时按照DIN-EN 410 :1998实现了 >93%的能量透射。在考虑到不同强度吸收的玻璃类型的情况下,依据本专利技术的玻璃体包括骨架化表面和保护层在内具有按照DIN-EN 410 1998大于 80%,优选大于90%和特别优选大于93%的能量透射。玻璃体的能量透射按照DIN-EN 410 1998从其300nm-2500nm范围内加权太阳光谱的传输光谱的数学褶合计算。能量透射是玻璃的辐射物理特征值。如果透明玻璃体为直接获取热能例如在太阳能热或建筑物玻璃上使用,那么能量透射是热能输入的特征数。在太阳能热产品中,太阳的辐射能量优选通过300nm-2500nm的全部光谱在适当的换热器内吸收。作为初级存储介质优选使用含有特别是水或热稳定有机化合物的液体。热量可以初级和次级作为过程热或有效热在家庭和工业中使用。光电组件具有太阳能电池的串联电路,这些太阳能电池用于将阳光直接转换成电能。太阳能电池含有半导体材料,特别是具有非晶形直至单晶结构的硅,含有镉、碲的复合半导体和/或含有铜、铟、镓、硒和/或它们的合金或混合物的黄铜矿组。光谱灵敏度对于 400nm-1100nm光谱范围内的大量太阳能电池特别高。对该波长范围的抗反射导致光向太阳能电池的透射得到提高,并因此导致光电组件的电效率得到提高。依据本专利技术的玻璃体优选用于覆盖光电组件。借助按照DIN-EN410 1998进行的计算,辐射物理特征数可以通过400nm-1100nm的有限范围计算。依据本专利技术的玻璃体可以具有空间上不同延伸的或平面的形状。它们可以在空间的多个方向上轻或强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.透明玻璃体,其包括:a.在透明玻璃体的至少一个表面上构成的至少一个抗反射玻璃表面(2),和b.至少一个涂覆在抗反射玻璃表面(2)上的玻璃状保护层(3)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·内安德
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃厂
类型:发明
国别省市:FR

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