[发明专利]一种高耐候的镀膜及其制备方法和应用

说明书

本发明属于太阳能光伏技术领域，提供了一种高耐候的镀膜及其制备方法和应用，采用核壳结构的硅铝溶胶制备镀膜，其中核为水包油微乳液，壳为二氧化硅，粒径小，并进一步将其应用于制备镀膜玻璃中，可制得透光率高，硬度高，耐候性能好的镀膜玻璃，硬度不低于5H，透光率不低于94.56％，增透不低于2.56％，且在耐盐雾试验、恒温恒湿试验、户外暴露试验、紫外测试、摩擦测试、耐酸测试、湿冻试验等耐候性测试中，其透光率变化不超过0.15％，可以应用于太阳能光伏领域中。

技术领域

本发明涉及光伏玻璃技术领域，更具体地，涉及一种高耐候的镀膜及其制备方法和应用。

背景技术

光伏玻璃的光学特性对太阳能电池的转换效率影响较大，因此，目前正致力于提高光伏玻璃的透光率，最新的做法是在光伏玻璃上镀双层减反射膜，即双层增透膜，双层减反射膜可以使某一波段具有很低的反射率，这样拓宽了带宽区域，可大大提高全光谱(380-1100nm)范围内平均透光率，从而提高太阳能光伏组件输出功率。根据双层增透膜(AR膜)的増透原理，先在光伏玻璃表面镀上一层高折射率二氧化硅作为底层，其折射率要求在1.40-1.45之间，厚度约为80nm，然后在高折射率底层上再镀制一层低折射率顶层，根据薄膜光学原理要求，单层镀膜折射率在1.27-1.35左右，顶层折射率要降低至1.15-1.25，即需要增大双层膜顶层孔隙率。目前通常采用模板法制得的核壳结构的硅铝溶胶来作为双层膜顶层的原料，模板法原理简单，制备工艺成熟，以高分子有机物作为球形模板，通过一定的处理手段，使得二氧化硅均匀包覆在该模板外表面，最后除去中心的模板，制得核壳结构的硅铝溶胶纳米粒子，但是模板剂粒径都偏大(平均粒径＞120nm)，要想将核壳结构的硅铝溶胶颗粒尺寸控制在纳米尺度难度较大，所以要想折射率低，则需膜层足够薄，而膜层太薄又导致膜层结构强度偏低，很难抵抗外界环境冲击，导致膜层容易被水汽破坏，从而影响产品耐候性能。因此，亟需开发一种具有良好的耐候性能的镀膜。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高耐候的镀膜及其制备方法和应用，本发明提供的镀膜可以进一步用于制备镀膜玻璃，使得镀膜玻璃具有高耐候、高硬度和高透光率的特点，硬度不低于5H，透光率不低于94.56％，增透不低于2.56％，且在耐候性测试中，其透光率变化不超过0.15％。

本发明的第一方面提供一种高耐候的镀膜。

具体地，一种高耐候的镀膜，包括两层结构：第一镀膜和第二镀膜；

制备所述第一镀膜的原料包括第一镀膜溶液，所述第一镀膜溶液包括核壳结构的硅铝溶胶，所述核为水包油微乳液，所述壳为铝掺杂的二氧化硅；

制备所述第二镀膜的原料包括第二镀膜溶液；所述第二镀膜溶液包括阳离子硅溶胶、环氧硅烷齐聚物和硅烷偶联剂。

本发明采用具有核壳结构的硅铝溶胶制备第一镀膜溶液，其中核为水包油微乳液，壳为铝掺杂的二氧化硅，硅铝溶胶不含有粒径大的有机物作为球形模板(核)，因此硅铝溶胶的粒径小，且核壳结构的硅铝溶胶中以铝掺杂的二氧化硅作为外壳，外壳引入了铝元素，可以更好地提升镀膜膜层与基材的结合力，提高膜层的硬度，第一镀膜与第二镀膜配合，得到具有两层结构的镀膜，通过改变膜层中孔洞的大小及排列情况，从而增强体系的结构强度，以及提高镀膜的透光率，同时还提高了镀膜的硬度及耐候性能。

优选地，所述水包油微乳液包括水、油相溶剂和乳化剂。

优选地，所述核壳结构的硅铝溶胶的平均粒径为50-75nm。

更优选地，所述核壳结构的硅铝溶胶的平均粒径为55-60nm。

优选地，所述第一镀膜溶液的固含量为3％-6％。

更优选地，所述第一镀膜溶液的固含量为3.5％。

优选地，所述第一镀膜溶液还包括有机溶剂。

优选地，所述有机溶剂为异丙醇。