一种太阳能玻璃减反射膜增益膜液及其制备方法和应用与流程

本发明属于太阳能光伏组件，具体涉及一种太阳能玻璃减反射膜增益膜液及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着人们对气候、能源和生态环境可持续发展的高度关注，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，越来越受到人们的重视和利用。当前，由于使用太阳能光伏玻璃组件进行光电转换用于发电，具有发电效率高、使用寿命长和易于维护等优势，而被大量投入于太阳能发电产业中。其中，太阳能光伏玻璃组件中使用的盖板玻璃，表面通常会涂覆一层减反射膜，膜层中存在人为制造的孔隙或空穴结构，可以降低膜层的折射率，从而减少膜层对太阳光的反射，进一步提高发电效率。然而，由于减反射膜层的中空结构，其硬度和耐候性能普遍较差，容易留下划痕和胶印，影响成品质量，同时使用寿命也会缩短。

2、相关技术中，有学者开发了一种通过等离子体增强化学气相沉积法(pe-cvd法)的高硬度硬涂层而成的带有硬涂层的高分子基板，其目的在于得到与无机玻璃同样高度的耐磨性、作为耐环境性的代表特性的耐沸水性(也包含密合性的“经时结果”)和耐热性优异的、可兼具这3个特性的结构体，可用于汽车窗材、建筑构件、太阳能电池的表面保护板等。然而这样的硬涂层旨在于实现和有机玻璃一样的硬度和耐候性，并且仅考察了波数930cm-1与1020cm-1和波数1280cm-1与1020cm-1的红外吸光度比，而忽略了膜层对380～1100nm太阳光谱的透过率的考量。还有学者设计了一种光学性能以及耐擦伤性优异并且硬度高的层叠结构，然而该层叠结构的最表面层采用的是活性能量线固化性树脂组合物，该组合物的紫外耐受性以及耐候性均较差。还有学者设计了高增益耐久性抗反射涂层，然而该薄膜涂层仅考虑到耐磨性能，而未涉及其它耐候性能的考察。

3、因此，需要开发一种能形成性能更加的减反射膜的新材料。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种太阳能玻璃减反射膜增益膜液，将该膜液均匀涂覆于光伏玻璃减反射膜层表面，随玻璃钢化后，能和原有膜层紧密结合，不会使原有膜层的透过率显著下降，并能赋予膜层高硬度和高耐候性能，特别是提高其在测试条件相当苛刻的pct高压加速老化测试中的耐候性，可以大幅度延长原有膜层的使用寿命。

2、本发明还提供了一种太阳能玻璃减反射膜增益膜液的制备方法。

3、本发明还提供了一种太阳能玻璃减反射膜层。

4、本发明的第一方面提供了一种太阳能玻璃减反射膜增益膜液，包括预制液和挥发抑制剂，所述预制液的制备原料包括硅酸酯、稀释剂、水和催化剂，所述硅酸酯、稀释剂、水和催化剂的质量比为10～25：25～55：5～15：0.1～1.0。

5、本发明关于太阳能玻璃减反射膜增益膜液的技术方案中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：

6、本发明的太阳能玻璃减反射膜增益膜液，旨在于解决太阳能玻璃减反射膜层硬度低、耐候性能差，从而导致使用寿命较短的缺陷。

7、传统太阳能玻璃减反射膜层，为了提高膜层的透过率，通常会增大膜层中的孔隙率，结果导致膜层硬度、耐脏污和耐候性能较差，尤其是难以通过pct高压加速老化测试，该测试与膜层的使用寿命直接相关。

8、本发明的太阳能玻璃减反射膜增益膜液，将硅酸酯在一定条件下的水解产物，加入稀释剂、挥发抑制剂和稳定剂搭配成膜液，将该膜液均匀涂覆于光伏玻璃减反射膜层表面，随玻璃钢化后，能和原有膜层紧密结合，不会使原有膜层的透过率显著下降，并能赋予膜层高硬度和高耐候性能，特别是提高其在测试条件相当苛刻的pct高压加速老化测试中的耐候性，可以大幅度延长原有膜层的使用寿命。

9、本发明的太阳能玻璃减反射膜增益膜液，不需要在玻璃两面都镀膜，不仅仅是膜层本身起到增透效果，硬度和耐候性能更好。

10、本发明的太阳能玻璃减反射膜增益膜液，旨在于提高减反射膜的硬度和耐候特性。具体而言，本发明是直接涂覆于减反射膜层表面，而非直接涂覆于玻璃表面；本发明的膜液，可以自由调配固含量和挥发速度，以此来应对和保护不同种类或涂覆工艺的减反射膜，比如当减反射膜均匀性不足时，可以适当提高本专利增益膜液的固含量或降低挥发速度，使用更加灵活。

11、根据本发明的一些实施方式，所述挥发抑制剂包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚和二丙酮醇中的至少一种。

12、根据本发明的一些实施方式，所述硅酸酯包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸正丙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和苯基三丙氧基硅烷中的至少一种。

13、根据本发明的一些实施方式，所述硅酸酯包括正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷中的至少一种。

14、根据本发明的一些实施方式，所述稀释剂包括甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种。

15、根据本发明的一些实施方式，所述催化剂包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、乙酸、苯甲酸、草酸、柠檬酸和苹果酸中的至少一种。

16、根据本发明的一些实施方式，所述太阳能玻璃减反射膜增益膜液的固含量为1wt％～3wt％。

17、通过膜液固含量的控制，可以使太阳能玻璃减反射膜增益膜液适用于不同种类的减反射膜。

18、本发明的第二方面提供了一种制备太阳能玻璃减反射膜增益膜液的方法，包括将所述预制液和挥发抑制剂混合的步骤。

19、本发明关于太阳能玻璃减反射膜增益膜液的制备方法中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：

20、本发明的制备方法，无需昂贵的设备和复杂的过程控制，反应条件不苛刻，原料易得，生产成本低，容易工业化生产。

21、本发明中的膜液制备过程简单，使用方便，稳定性高，适合大规模工业生产，同时能赋予太阳能玻璃减反射膜层高硬度和高耐候性，延长其使用寿命，降低太阳能光伏玻璃组件的维护成本。

22、根据本发明的一些实施方式，所述预制液的制备方法为：将所述硅酸酯、稀释剂、水和催化剂在常温下搅拌反应。

23、根据本发明的一些实施方式，包括以下步骤：将所述预制液和稀释剂混合，得到混合液，向所述混合液中加入所述挥发抑制剂。

24、根据本发明的一些实施方式，太阳能玻璃减反射膜增益膜液的制备方法包括以下步骤：

25、(1)将硅酸酯、稀释剂、水和催化剂以质量比为10～25：25～55：5～15：0.1～1.0混合，在常温下搅拌反应3～5h，反应结束后得到预制液；

26、(2)将预制液和稀释剂按照一定的比例进行混合，随后按溶液总质量的4～8％加入挥发抑制剂，制成固含量为1～3wt.％的增益膜液。

27、根据本发明的一些实施方式，步骤(2)中，预制液和稀释剂的质量比为1:3～7。

28、本发明的第三方面提供了一种太阳能玻璃减反射膜层，由本发明的太阳能玻璃减反射膜增益膜液固化形成。

29、本发明关于太阳能玻璃减反射膜层的技术方案中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：

30、本发明的太阳能玻璃减反射膜层，通过将本发明的膜液均匀涂覆于光伏玻璃减反射膜层表面，随玻璃钢化后，能和原有膜层紧密结合，不会使原有膜层的透过率显著下降，并能赋予膜层高硬度和高耐候性能，特别是提高其在测试条件相当苛刻的pct高压加速老化测试中的耐候性，可以大幅度延长原有膜层的使用寿命。

31、本发明的太阳能玻璃减反射膜层，设置在外购的减反射膜液形成的膜层表面。也即，太阳能玻璃的结构为太阳能玻璃基体，设于太阳能玻璃表面的外购减反射膜液形成的膜层，设于外购减反射膜液形成的膜层表面的本发明的太阳能玻璃减反射膜层。