[发明专利]具有自清洁和增透双功能的太阳能组件涂层及制备方法

说明书

本发明公开了一种具有自清洁和增透双功能的太阳能组件涂层及制备方法，由中间体A、中间体B、中间体C、纳米二氧化硅和固化剂制备而成，中间体A为水解硅烷，中间体B为水解含氟硅烷，中间体C为硅烷偶联剂，纳米二氧化硅的粒径小于50nm。本发明提供的具有自清洁和增透双功能的太阳能组件涂层及制备方法，具有减反射的增透效果和防尘清洁功能，该涂层可以直接应用于现有光伏电站上，相比现有工艺无需经过高温烧结，在光伏电站安装完成后通过简单喷涂再室温固化即可，粘合性好，稳定性高，具有长期可靠性，能够提升光伏组件的发电效率，降低光伏电站的运维成本，促进光伏行业的快速、健康发展。

技术领域

本发明属于太阳能发电技术领域，具体涉及一种具有自清洁和增透双功能的太阳能组 件涂层及制备方法。

背景技术

光伏组件是通过光能转化为电能的装置，我国是当今世界上最大的光伏组件制造国。 光伏组件的结构自上而下包括玻璃/EVA/电池/EVA/背板，通过加热层压通过EVA封装而成 光伏组件，光伏组件对玻璃的透光率提出了很高的要求，玻璃可以通过增加增透减反射涂 层提高其透光率。现有的减反射涂层的应用工艺路线通常需要经过800℃及以上的高温固 化处理，而且需要在玻璃烧结过程中完成，工序复杂，因此具有减反射涂层的光伏组件通 常在生产玻璃时就需要涂布上减反射涂料并进入窑炉烧结，而无法在已经安装的光伏电站 上直接应用。

另外，在室外环境中使用时光伏组件上会附着尘土，尘土的存在不仅会降低光伏组件 的发电效率，而且还可能会产生热斑效应，而且灰尘的清理会耗费大量的人力、物力，增 加光伏电站的运营成本。然而，增透减反射的涂层具备减反射的增透效果，但通常不具备 防尘能力。为此设计一种能够应用于光伏发电领域且同时实现增透和自清洁双功能的涂层 具有重要的现实意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具有自清洁和增透双功能的太阳能 组件涂层及制备方法，具备自清洁和防尘功能，可在光伏电站安装完成后进行涂装，只需 涂布后室温固化即可，具有长期可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有自清洁和增透双功能的太阳能组件涂层，由中间体A、中间体B、中间体C、纳米二氧化硅和固化剂制备而成，所述中间体A为水解硅烷，中间体B为水解含氟硅烷， 中间体C为硅烷偶联剂，纳米二氧化硅的粒径小于50nm。

进一步的，包括以下步骤：按重量份数计，将40～80份中间体A和10～50份中间体B混合，随后加入1～5份中间体C，在25～40℃搅拌4～24h后，依次加入1～10份纳米二氧化硅和0.1～2份固化剂，室温搅拌后得到所需涂层溶液，将涂层溶液涂布或喷涂至应用材料表面，低温固化即可。

进一步的，所述中间体A的制备步骤为：将硅烷溶解到水与有机溶剂组成的混合溶剂 中，制备得到质量分数为1～5％的硅烷溶液，再加入酸催化剂，在25～40℃条件下搅拌4h 以上，进行水解，得到所需中间体A。

进一步的，所述中间体B的制备步骤为：将含氟硅烷溶解到水与有机溶剂的混合溶剂 中，制备得到质量分数为1～5％的含氟硅烷溶液，再加入酸催化剂，在25～40℃条件下搅拌 4h以上，进行水解，得到所需中间体B。

进一步的，所述酸催化剂选自盐酸、甲酸、乙酸、草酸中的一种，所述酸催化剂的含量为中间体A或中间体B总质量的0.1～5×10^-4。

进一步的，所述混合溶剂中水和有机溶剂的重量比为1:1～1:50，所述有机溶剂为甲醇、 乙醇、乙酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、异丁醇、乙酰丙酮中的一种或多种的组合。