本發(fā)明涉及光伏行業(yè)玻璃深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏玻璃鍍膜液的制備及應用。

背景技術(shù)：
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太陽能屬于可再生資源的一種，隨著不可再生資源的干涸，它的應用越來越受到人們的關(guān)注，在開發(fā)和利用太陽能技術(shù)的過程中，太陽能光伏發(fā)電是一種研究最多、應用最廣、技術(shù)成熟度最高的一項技術(shù)，太陽能光伏電池技術(shù)作為一種對太陽光的最直接的利用手段之一，已經(jīng)在全球被廣泛的推廣，由于晶硅太陽能電池板無法長時間暴露在外界環(huán)境中，光伏玻璃是目前保護晶硅電池且自身透光率較高的最佳封裝材料之一，決定晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的因素中，最重要的決定因素是光電組件中的晶硅技術(shù)，其次是保護光電組件的光伏玻璃，相對而言，提高光伏玻璃的光學特性，要比提高晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率較容易點，成本略低，因此開發(fā)并生產(chǎn)出透過率更高的光伏玻璃，無論是對于組件廠商還是在最終終端市場上的需求都是非常迫切的；

目前市場上普遍使用的是二氧化硅鍍膜液，區(qū)別在于通過添加不同添加劑來改性二氧化硅溶膠以提高鍍膜鋼化玻璃的可見光透過率，增加晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，并且增加太陽能光伏蓋板玻璃的使用壽命，由于二氧化硅的氧化物狀態(tài)自身的折射率在1.46，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，達到一定的可見光透過率，在研發(fā)和配制鍍膜液的時候，會通過增加膜層的氣孔率來降低膜層的折射率，從而會導致膜層的硬度、耐酸性、耐臟污性的性能有所降低，從而減少膜層的使用壽命，也會影響到后期使用過程中鍍膜鋼化玻璃的可見光透過率穩(wěn)定性；而使用雙層膜結(jié)構(gòu)時，我們就可以盡可能地選用高折射率二氧化硅膜層，減少膜層氣孔率的同時可以提高膜層的硬度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠解決目前市場上單層二氧化硅膜的透過率增益無法進一步提高，和其對晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高不明顯的問題的光伏玻璃鍍膜液的制備方法及應用。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種光伏玻璃鍍膜液，包括以下組分制備而成：

鈦酸四丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、醇溶劑、螯合劑、水溶劑、催化劑、表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑和流平劑；

所述醇溶劑為乙醇、異丙醇、正丁醇等中的一種；

所述螯合劑為乙酰丙酮、冰乙酸、乙酰乙酸乙酯等中的一種；

所述水溶劑為純水或去離子水；

所述催化劑為硝酸、鹽酸、冰乙酸中的一種或其混合物；

所述表面活性劑為月桂酸二乙醇酰胺、十二烷基硫酸鈉中的一種或者其混合物；

所述硅烷偶聯(lián)劑為KH132、KH151、KH450、KH550、KH560、KH570中的一種；

所述流平劑為流平劑232、233、234、2378中的一種；

上述光伏玻璃鍍膜液各組成成分的百分比(按質(zhì)量份數(shù)計)為：

鈦酸四丁酯：14～25％，

醇溶劑：44～50％，

螯合劑：5～10％，

水溶劑：6～9％，

催化劑：0.1～0.18％。

表面活性劑：0.5～1.2％，

硅烷偶聯(lián)劑：13～18％，

聚乙二醇：6～11％，

N,N-二甲基甲酰胺：3～7％，

流平劑：3～6％；

上述光伏玻璃鍍膜液的制備方法包括以下步驟：

1)以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，將醇溶劑、螯合劑按一定比例混合并在常溫下攪拌180min得到A溶液；

2)將醇溶劑、水溶劑、催化劑按一定比例混合在常溫下攪拌一定時間得到B溶液；

3)劇烈攪拌A溶液，將B溶液緩慢加入A溶液中，繼續(xù)攪拌300min得到二氧化鈦溶膠前驅(qū)體；

4)往二氧化鈦溶膠前驅(qū)體中加入表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑、聚乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和流平劑，在80℃條件下反應1440min，然后加入相應的醇溶劑稀釋至固含量約為3.5％，隨后在50℃條件下陳化2880min得到二氧化鈦溶膠，至此光伏玻璃鍍膜液的制備完成；

在上述溶液配方中加入表面活性劑和硅烷偶聯(lián)劑作為鍍膜調(diào)節(jié)劑，其中表面活性劑可選用月桂酸二乙醇酰胺、十二烷基硫酸鈉或者其混合物，是市售工業(yè)品，少量加入能夠增加溶液對光伏太陽能玻璃表面的潤濕性，提高輥涂鍍膜的均勻性和保證輥涂過程中成膜的穩(wěn)定性硅烷偶聯(lián)劑可選用有機硅烷偶聯(lián)劑KH132、KH151、KH450、KH550、KH560、KH570，是市售工業(yè)品，少量加入可以調(diào)節(jié)溶液對輥涂鍍膜液涂布輥的潤濕性，提高滾涂鍍膜的均勻性和膜層外觀質(zhì)量，由于表面活性劑和硅烷偶聯(lián)劑都是有機化合物，因此在光伏太陽能玻璃的后期連續(xù)鋼化處理過程中有機物部分幾乎完全分解；

而在溶液制備過程中，采用的是溶膠凝膠法制備穩(wěn)定的二氧化鈦溶液，其與玻璃之間的附著力高和耐候性好的優(yōu)點，適合用作多層減反射膜層的中間膜層材料，其顆粒平均粒徑在20～30nm；

目前使用的單層二氧化硅膜得到的可見光透過率曲線是“V”型，也就是在560nm附近會出現(xiàn)一個峰值，之后透過率就開始下降，其整體折射率偏低；而使用“λ/4-λ/2”雙層膜系結(jié)構(gòu)的透過率曲線是“W”型的，在560nm及900nm附近出現(xiàn)雙波峰，從而提高可見光的整體透過率；因此我們在這選擇通過雙層膜結(jié)構(gòu)來解決可見光透過率偏低的問題，根據(jù)理論分析，我們得到最佳膜層氧化物選擇二氧化硅和二氧化鈦，其中第一層膜使用二氧化鈦有機溶膠，第二層膜使用二氧化硅有機溶劑；

所述光伏玻璃鍍膜液的應用工藝如下：

在溫度24℃和相對濕度40％的鍍膜房中，用三輥鍍膜機將以上制備的光伏玻璃鍍膜液輥涂鍍太陽能磨邊原片玻璃上，經(jīng)80～150℃加熱固化1min，再在同樣的鍍膜房條件下，經(jīng)過三輥鍍膜機將從市場購買的二氧化硅鍍膜液涂鍍在涂鍍二氧化鈦溶液的玻璃表面在經(jīng)100～150℃加熱固化1min，再將其在太陽能玻璃連續(xù)鋼化生產(chǎn)線上，按照常規(guī)鋼化工藝在690～710℃左右鋼化3～8min得到太陽能雙層減反射膜玻璃，經(jīng)測試：第一層膜厚在170nm，第二層膜厚在115nm；太陽光照射玻璃表面呈現(xiàn)藍光，測得380～1100nm波長范圍的平均透過率為94.8％，鍍膜鋼化前后透過率增益為3.2％，膜層硬度≥4H，抗老化性能達到IEC61215標準規(guī)定的指標。

為了更加直觀的表示出各種不同鍍膜的性能參數(shù)指標，下表列出了三種不同鍍膜結(jié)構(gòu)的部分參數(shù)值：

備注：目前行業(yè)對于鍍膜鋼化玻璃的要求是透過率大于等于93.8％，膜層硬度大于等于3H；

本發(fā)明的有益效果是：

1.利用本發(fā)明提供的鍍膜液進行雙層膜涂覆技術(shù)，使可見光透過率曲線出現(xiàn)雙峰，在900nm附近的透過率要明顯高于單層膜，可以提高組件的光電轉(zhuǎn)換效率；

2.利用本發(fā)明提供的鍍膜液進行雙層膜涂覆，雙層減反射膜層之間的結(jié)合力要高于單層膜，其耐鹽霧性能更好，更適合室外惡劣的環(huán)境；

3.利用本發(fā)明提供的鍍膜液進行雙層膜涂覆，雙層減反射膜可見光整體透過率要高于單層膜。

具體實施方式：

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體示例，進一步闡述本發(fā)明。

實施例1：

一種光伏玻璃鍍膜液，包括以下組分制備而成：

鈦酸四丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、醇溶劑、螯合劑、水溶劑、催化劑、表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑和流平劑；

其中：

鈦酸四丁酯18％

異丙醇22％

乙酰丙酮5％

異丙醇22％

去離子水6％

硝酸0.15％

月桂酸二乙醇酰胺1％

KH450 12％+KH132 1.5％

PEG600 6％，

N,N-二甲基甲酰胺3％，

流平劑232 3.35％

上述光伏玻璃鍍膜液的制備方法包括以下步驟：

太陽能玻璃減反射膜的生產(chǎn)具體步驟如下：鈦酸四丁酯720g，異丙醇880g，乙酰丙酮200g，陸續(xù)加入裝有機械攪拌裝置、溫度計、滴液漏斗和冷凝管的10L反應器中，勻速攪拌60min得到A溶液；

異丙醇880g，去離子水240g，硝酸60g陸續(xù)加入帶有機械攪拌器的3L反應器中，攪拌均勻之后，得到B溶液。劇烈攪拌A溶液，將B溶液加入到A溶液中，繼續(xù)攪拌30min，以得到C溶液(二氧化鈦前驅(qū)體溶液)；

將工業(yè)表面活性劑(月桂酸二乙醇酰胺)40g，硅烷偶聯(lián)劑KH450480g、KH132 60g混合攪拌均勻得到D溶液；

將D溶液、聚乙二醇PEG600 240g、N,N-二甲基甲酰胺120g、流平劑232134g依次序加入到C溶液中，將溫度升至80℃，反應1440min得到E溶液，使用異丙醇對溶液進行稀釋使其固含量在3.5％左右；在50℃條件下陳化2880min得到最終玻璃鍍膜液；

在溫度24℃和相對濕度40％的鍍膜房中，用三輥鍍膜機將以上制備的光伏玻璃鍍膜液輥涂鍍太陽能磨邊原片玻璃上，經(jīng)80～150℃加熱固化1min，再在同樣的鍍膜房條件下，經(jīng)過三輥鍍膜機將從市場購買的二氧化硅鍍膜液涂鍍在涂鍍二氧化鈦溶液的玻璃表面在經(jīng)100～150℃加熱固化1min，再將其在太陽能玻璃連續(xù)鋼化生產(chǎn)線上，按照常規(guī)鋼化工藝在690～710℃左右鋼化3～8min得到太陽能雙層減反射膜玻璃；

實施例2：

一種光伏玻璃鍍膜液，包括以下組分制備而成：

鈦酸四丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、醇溶劑、螯合劑、水溶劑、催化劑、表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑和流平劑；

其中：

鈦酸四丁酯18％

異丙醇22％

乙酰丙酮5％

異丙醇22％

去離子水6％

硝酸0.15％

月桂酸二乙醇酰胺1％

KH450 12％+KH132 1.5％

PEG600 6％，

N,N-二甲基甲酰胺3％，

流平劑232 3.35％

上述光伏玻璃鍍膜液的制備方法包括以下步驟：

太陽能玻璃減反射膜的生產(chǎn)具體步驟如下：鈦酸四丁酯720g，異丙醇880g，乙酰丙酮200g，陸續(xù)加入裝有機械攪拌裝置、溫度計、滴液漏斗和冷凝管的10L反應器中，勻速攪拌60min得到A溶液；

異丙醇880g，去離子水240g，硝酸60g陸續(xù)加入帶有機械攪拌器的3L反應器中，攪拌均勻之后，得到B溶液。劇烈攪拌A溶液，將B溶液加入到A溶液中，繼續(xù)攪拌30min，以得到C溶液(二氧化鈦前驅(qū)體溶液)；

將工業(yè)表面活性劑(月桂酸二乙醇胺)40g，硅烷偶聯(lián)劑KH450 480g、KH13260g混合攪拌均勻得到D溶液；

將D溶液、聚乙二醇PEG600 240g、N,N-二甲基甲酰胺120g、流平劑232 134g依次序加入到C溶液中，將溫度升至80℃，反應1440min得到E溶液，使用異丙醇對溶液進行稀釋使其固含量在3.5％左右；在50℃條件下陳化2880min得到最終玻璃鍍膜液；

在溫度24℃和相對濕度40％的鍍膜房中，用三輥鍍膜機將以上制備的光伏玻璃鍍膜液輥涂鍍太陽能磨邊原片玻璃上，經(jīng)80～150℃加熱固化1min，再將其在太陽能玻璃連續(xù)鋼化生產(chǎn)線上，按照常規(guī)鋼化工藝在690～710℃左右鋼化3～8min得到太陽能雙層減反射膜玻璃；

實施例3

一種光伏玻璃鍍膜液，包括以下組分制備而成：

鈦酸四丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、醇溶劑、螯合劑、水溶劑、催化劑、表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑和流平劑；

其中：

鈦酸四丁酯25％

異丙醇22％

乙酰丙酮5％

異丙醇22％

去離子水6％

硝酸0.15％

月桂酸二乙醇酰胺1％

KH450 7％+KH132 1.5％

PEG600 4％，

N,N-二甲基甲酰胺3％，

流平劑232 3.35％；

以上光伏玻璃鍍膜液的生產(chǎn)方法和步驟以及應用方法與實施例1相同。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。