[发明专利]光伏玻璃减反射膜镀膜组合物及其制备方法

说明书

公开了一种光伏玻璃减反射膜镀膜组合物，由酸催化纳米SiO₂溶胶和碱催化纳米SiO₂溶胶混合而成，其中，碱催化纳米SiO₂溶胶在式(1)的多羟基化合物存在下形成。此外，还公开了镀膜组合物的制备方法。所形成的减反射膜或增透膜的透光率和耐磨性相对于现有技术具有明显改善。

技术领域

本发明涉及一种光伏玻璃减反射膜镀膜组合物及其制备方法，属于光伏玻璃技术领域。

背景技术

随着碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，能源行业迎来了新的发展机遇。我国明确表示绿色发展的关键在于“能源的绿色低碳发展”。太阳能光电和太阳能光热均属于低碳能源，碳排放量是传统化石能源的5-10％，无疑为我国碳达峰、碳中和提供了强劲引擎。

太阳能光电领域的主要应用是太阳能光伏电池，尤其是单晶硅太阳能光伏电池和多晶硅太阳能光伏电池。典型的晶硅太阳能光伏电池的核心部件是晶体硅电池片，多个电池片以串联或并联形式连接，再使用EVA作为封接材料将电池片、盖板玻璃和TPT底板层压结合，形成晶硅太阳能光伏电池组件。

盖板玻璃又称光伏玻璃，作用主要是作为封装盖板为晶硅太阳能光伏电池提供保护功能。光伏玻璃一般厚度为3.2mm，在可见光范围内光透过率至少达到91％，Fe₂O₃含量为0.015％左右。由于光伏玻璃对入射太阳光存在约10％的反射损失，导致晶硅太阳能光伏电池的光电转化效率难以提高。因此光伏玻璃的透光特性是影响光伏组件效率和成本的最为重要的因素。而且开发高透过性的光伏玻璃相对于开发出更高效率的晶硅太阳能光伏电池来说开发成本和难度都更低，且更容易实现。因而，开发出具有高透过性的光伏玻璃对于目前的市场来说是迫切需要攻克的问题。

为了提高光伏玻璃的透光特性，最为常用的方法是在光伏玻璃表面镀一层厚度合适的薄膜，这就是减反射膜。原理就是让光线从薄膜的前表面与后表面产生干涉现象，从而提高光在玻璃的透射率。

减反射膜的制备方法包括化学法和物理法，具体又分为真空蒸发法、溅射法、离子束溅射、化学气相沉积法和溶胶-凝胶法。其中，溶胶-凝胶法根据催化剂pH值的不同分为酸催化、碱催化和酸碱两步催化法。酸催化制备的减反射膜比较致密，具有良好的机械强度，溶胶制备工艺简单，性能稳定，但其折射率偏高，只能将玻璃的透光率提高5％左右；碱催化制备的减反射膜折射率低，制得的减反射膜减反性能较好，孔隙率高，但其减反射膜疏松，机械强度低，减反射膜寿命短。而采用酸碱两步催化法既保证减反射膜的减反性又兼顾到减反射膜的机械性能。

中国专利申请CN112723755A公开了一种用于光伏玻璃增透膜的含二氧化硅溶胶，该含二氧化硅溶胶由酸催化溶胶和碱催化溶胶混合而成；二者均含有表面活性剂。其中，酸催化溶胶以三烷氧基甲基硅烷为前驱体，以无水乙醇为溶剂，以双子季铵盐为表面活性剂，在酸催化下混合搅拌并陈化得到。碱催化溶胶以四烷氧基硅烷为前驱体，以无水乙醇为溶剂，以聚乙二醇为表面活性剂，在碱催化下混合搅拌并陈化得到。

中国专利CN107383949B公开了一种用于耐磨自清洁光伏玻璃增透疏水镀膜液的制备方法，包括以下步骤：S1将全氟烷基硅烷、正硅酸四乙酯溶解于有机溶剂中，加入酸催化剂水解后，去除酸催化剂得到酸催化反应体系；S2将全氟烷基硅烷、正硅酸四乙酯溶解于有机溶剂中，加入碱催化剂水解后，去除碱催化剂并陈化即得到碱催化反应体系；所述有机溶剂与步骤S1中所述有机溶剂相同；S3将步骤S1中的酸催化反应体系和步骤S2中的碱催化反应体系混合，搅拌均匀即得耐磨自清洁光伏玻璃增透疏水镀膜液。该增透疏水镀膜液在良好疏水性的条件下，能得到满意的透光率和耐磨性。

然而，上述减反射膜或增透膜的镀膜液使用了多种表面活性剂，表面活性剂与其它组分之间存在一定的相容性缺点，镀膜液的分散均匀性和贮存稳定性仍然不能令人满意；同时，所形成的减反射膜或增透膜的透光率和耐磨性仍然存在改进空间。

因此，仍然需要针对现有技术的上述缺陷，提供一种光伏玻璃减反射膜镀膜组合物及其制备方法。