[发明专利]一种耐磨超疏水光伏玻璃及其制备方法

说明书

公开了一种耐磨超疏水光伏玻璃的制备方法，包括：酸催化纳米SiO₂溶胶和碱催化纳米SiO₂溶胶混合而成减反射膜镀膜组合物；采用浸渍提拉法在光伏玻璃表面形成SiO₂减反射膜；获得多层PAH/硅酸盐自组装膜；气相沉积形成多氟疏水膜。还公开了该制备方法得到的产品。该产品不仅具有较高的透光率；同时具有较好的机械性能和超疏水性。

技术领域

本发明涉及一种耐磨超疏水光伏玻璃及其制备方法，属于光伏玻璃技术领域。

背景技术

光伏行业协会在发布的光伏产业报告中指出，具有防灰、防尘、防污染、易清洁等特点的光伏玻璃已经成为业内关注的重点之一。因而，进一步减少光伏玻璃表面反射损失，提高光伏电池光吸收率，并且有效降低光伏组件的人工清洁成本，寻找能实现具有一定自清洁功能的高透过率减反射膜是当前最为迫切的需求。

具有自清洁功能的表面同时具有不为水滴润湿的特殊性能，这是因为材料表面的水滴接触角大于150°。类似地，在自然界中，荷叶、水黾和水稻等天然具有自清洁功能的表面。研究发现，这类自清洁功能的材料表面通常具有超疏水性；进一步研究发现，材料表面的超疏水性由表面多层次性的微纳米结构和较低的表面自由能共同决定的。一方面，由于表面存在多层次性的微纳米结构，水滴滴到材料表面上后，水滴与粗糙表面之间存在空气，使得本来的固-液界面在很大程度上被固-气-液界面所替代，由此降低了水滴与材料表面之间的相互作用。另一方面，在材料表面，通常存在低表面自由能的物质。这些物质的存在同样使得水滴在材料表面上不容易浸润。

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。将增透疏水镀膜液喷涂用于超白玻璃上，常温固化。所得自清洁光伏玻璃增透疏水镀膜的接触角为121-128°，透过率为95.25-96.55％。

中国专利申请CN107216044A公开了一种纳米防污涂层液，其制备原料包括以下成分：正硅酸乙酯、有机改性剂、去离子水、有机溶剂、催化剂；所述原料中各成分的含量为：按重量份数计，正硅酸乙酯100份、有机改性剂0-15份、去离子水8-60份、有机溶剂0.5-15份、催化剂0-12份。该纳米防污涂层液涂覆在光伏玻璃基板的表面后，可在光伏玻璃基板的表面自组装形成牢固的无色、无味、光滑透明约几十纳米厚度的具有类似荷叶表面的优良防水、防油、防污等特性的纳米防污涂层。该纳米防污涂层把光伏玻璃基板中的绝大部分硅羟基等极性基团与外界隔绝，以一定角度倾斜的光伏发电面板在纳米涂层保护下表面不易积灰，从而降低了对光伏发电面板清洁操作的难度和频次，降低了光伏电站运行维护成本的，提高了光伏发电的收益率。

然而，上述减反射膜的疏水性能仍然不能令人满意；同时，所形成的减反射膜的光透过率和机械稳定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，提供一种耐磨超疏水光伏玻璃及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨超疏水光伏玻璃及其制备方法。

为实现上述发明目的，一方面，本发明提供了一种耐磨超疏水光伏玻璃的制备方法，包括：

由正硅酸乙酯(TEOS)、无水乙醇、去离子水和HCl混合后陈化形成酸催化纳米SiO₂溶胶；

由正硅酸乙酯(TEOS)、无水乙醇、去离子水和NH₃·H₂O混合后陈化并回流形成碱催化纳米SiO₂溶胶；