一種減反射鍍膜溶液與制備方法以及光伏玻璃的生產(chǎn)方法

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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務。

摘要

本論文聚焦于一種新型減反射鍍膜溶液及其制備方法，以及基于該溶液的光伏玻璃生產(chǎn)方法。通過對鍍膜溶液的成分設計、制備工藝優(yōu)化，結合光伏玻璃的鍍膜與熱處理流程研究，形成一套完整的技術方案。實驗表明，該減反射鍍膜溶液能夠顯著降低光伏玻璃表面的反射率，提高透光率，有效提升光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率。同時，該生產(chǎn)方法具有工藝穩(wěn)定性高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢，為光伏玻璃的高效生產(chǎn)提供了新的技術路徑。

關鍵詞：減反射鍍膜溶液；制備方法；光伏玻璃；生產(chǎn)工藝；光電轉(zhuǎn)換效率

一、引言

在全球?qū)η鍧嵞茉葱枨笕找嬖鲩L的背景下，光伏發(fā)電作為一種綠色可持續(xù)能源，得到了廣泛的關注與發(fā)展。光伏玻璃作為光伏組件的重要組成部分，其性能直接影響著光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率。其中，玻璃表面的反射率是關鍵影響因素之一，過多的反射會導致光線損失，降低光伏組件的發(fā)電量。因此，研發(fā)高效的減反射鍍膜技術，成為提升光伏玻璃性能的重要研究方向。本文介紹一種新型減反射鍍膜溶液及其制備方法，并闡述基于該溶液的光伏玻璃生產(chǎn)方法，旨在為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術支持。

二、減反射鍍膜溶液的成分設計

減反射鍍膜溶液的性能主要取決于其成分構成。本研究設計的鍍膜溶液主要由以下成分組成：

2.1 成膜物質(zhì)

采用納米級二氧化硅（SiO?）溶膠作為成膜物質(zhì)。納米級 SiO?具有良好的分散性和光學性能，其粒徑通常控制在 10 - 50nm 之間。當這些納米顆粒在玻璃表面形成薄膜后，能夠有效改變光線的傳播路徑，通過光的干涉原理實現(xiàn)減反射效果。此外，SiO?膜層還具有良好的化學穩(wěn)定性和耐磨性，能夠為光伏玻璃提供長期穩(wěn)定的保護 。

2.2 添加劑

為了進一步優(yōu)化鍍膜溶液的性能，添加適量的有機添加劑，如硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑能夠改善納米 SiO?顆粒與玻璃表面的結合力，增強膜層的附著力，同時還可以調(diào)節(jié)鍍膜溶液的表面張力，使其在玻璃表面能夠均勻鋪展，形成平整的薄膜 。此外，還可添加少量的表面活性劑，降低溶液的表面張力，提高溶液的潤濕性，有助于形成更均勻、致密的膜層 。

2.3 溶劑

選擇乙醇和水的混合溶液作為溶劑。乙醇具有良好的揮發(fā)性，能夠加速鍍膜溶液在玻璃表面的干燥過程，而水則有助于納米顆粒的分散和溶解添加劑。通過合理調(diào)整乙醇和水的比例，可以控制鍍膜溶液的粘度和干燥速度，使其更適合不同的鍍膜工藝要求。

三、減反射鍍膜溶液的制備方法

3.1 原料準備

按照配方比例準確稱取納米級二氧化硅溶膠、硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑等原料。確保原料的純度和質(zhì)量，避免雜質(zhì)對鍍膜溶液性能的影響。將乙醇和水按照設定比例混合，攪拌均勻，作為溶劑備用。

3.2 混合攪拌

將納米級二氧化硅溶膠緩慢加入到溶劑中，同時進行攪拌。攪拌速度控制在 300 - 500r/min，攪拌時間為 30 - 60min，使納米顆粒充分分散在溶劑中 。接著，加入硅烷偶聯(lián)劑和表面活性劑，繼續(xù)攪拌 20 - 30min，確保各成分充分混合均勻 。

3.3 過濾與陳化

將混合后的溶液通過 0.22μm 的濾膜進行過濾，去除溶液中的雜質(zhì)和未分散的大顆粒物質(zhì)，保證溶液的純凈度 。過濾后的溶液在室溫下陳化 12 - 24h，使溶液中的成分進一步穩(wěn)定，提高鍍膜溶液的穩(wěn)定性和均勻性 。

四、光伏玻璃的生產(chǎn)方法

4.1 玻璃基板預處理

選取上等的光伏玻璃基板，首先進行清洗處理。采用去離子水和清洗劑對玻璃表面進行超聲波清洗，去除玻璃表面的油污、灰塵等雜質(zhì)。清洗后，用去離子水沖洗干凈，并在 100 - 120℃的溫度下進行烘干處理，確保玻璃表面干燥、清潔 。

4.2 鍍膜工藝

將制備好的減反射鍍膜溶液通過噴涂、浸涂或旋涂等方式涂覆在預處理后的光伏玻璃基板表面。以噴涂工藝為例，噴涂壓力控制在 0.2 - 0.4MPa，噴涂距離保持在 15 - 20cm，確保溶液均勻地涂覆在玻璃表面，形成厚度均勻的濕膜 。濕膜的厚度可通過調(diào)整溶液的濃度和噴涂參數(shù)進行控制，一般控制在 80 - 120nm 之間 。

4.3 熱處理

涂覆濕膜后的光伏玻璃需要進行熱處理，以固化膜層，提高膜層的性能。將玻璃放入熱處理爐中，以 5 - 10℃/min 的升溫速率加熱至 500 - 600℃，并在該溫度下保溫 10 - 20min 。然后，以 3 - 5℃/min 的降溫速率冷卻至室溫 。熱處理過程中，膜層中的有機成分揮發(fā)，納米顆粒之間發(fā)生燒結，形成致密、均勻的減反射膜層 。

五、性能測試與分析

5.1 反射率測試

采用分光光度計對鍍膜后的光伏玻璃進行反射率測試，測試波長范圍為 300 - 1100nm 。結果表明，未鍍膜的光伏玻璃在該波長范圍內(nèi)的平均反射率約為 8%，而經(jīng)過本方法鍍膜后的光伏玻璃平均反射率降低至 1.5% 以下，反射率顯著降低，有效減少了光線的反射損失 。

5.2 透光率測試

同樣使用分光光度計測試光伏玻璃的透光率。測試結果顯示，鍍膜后的光伏玻璃在 300 - 1100nm 波長范圍內(nèi)的平均透光率從未鍍膜時的 88% 提高至 95% 以上，透光率大幅提升，更多的光線能夠透過玻璃進入光伏電池，為提高光電轉(zhuǎn)換效率奠定了基礎 。

5.3 膜層附著力測試

采用劃格法對膜層的附著力進行測試。在膜層表面用劃格刀劃出 1mm×1mm 的方格，然后用 3M 膠帶粘貼并快速撕下 。觀察方格區(qū)域的膜層脫落情況，結果顯示膜層無脫落現(xiàn)象，表明膜層與玻璃基板之間具有良好的附著力，能夠滿足光伏玻璃的使用要求 。

六、結論

本論文成功研發(fā)了一種減反射鍍膜溶液及其制備方法，并提出了基于該溶液的光伏玻璃生產(chǎn)方法。通過對鍍膜溶液成分的優(yōu)化設計和制備工藝的精細控制，結合合理的光伏玻璃生產(chǎn)流程，制得的光伏玻璃具有優(yōu)異的減反射性能和光學性能。該技術能夠有效降低光伏玻璃的反射率，提高透光率，提升光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率。同時，該生產(chǎn)方法工藝穩(wěn)定、成本可控，具有良好的應用前景和推廣價值。未來，可進一步對鍍膜溶液的成分和生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，以滿足更高性能要求的光伏玻璃生產(chǎn)需求。

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