一种自供电调光节能中空玻璃及其制备方法

本发明涉及玻璃，具体是一种自供电调光节能中空玻璃及其制备方法。

背景技术：

1、玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的，它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物，玻璃被广泛应用于建筑物上，它不仅能够提供视线通透的效果，还能够有效地隔离风和光线，为建筑物提供了良好的封闭性和采光性。

2、随着人们对居住环境要求的提高，镀膜玻璃由于其优异的防紫外线及高红外反射性能，被广泛应用于建筑和家居领域，镀膜玻璃的主要优势在于其能够有效地阻挡紫外线，减少对人体的伤害，同时其高红外反射性能也能够提高建筑的保温效果，降低空调等设备的能耗。然而，尽管镀膜玻璃在节能方面表现出色，但其仍然存在一定的局限性。目前市场上的镀膜玻璃大多属于被动节能玻璃，这意味着一旦安装上墙，其节能效果就固定不变，无法进行动态调节。这种局限性在一定程度上限制了镀膜玻璃在更广泛场景中的应用，特别是在需要灵活调节节能效果的情况下。因此需要对现有的玻璃进行改造，通过研发出一种动态调节的镀膜玻璃，能够根据外界环境的变化和用户的需求，实时调整其节能效果，从而提供更加灵活、高效的节能解决方案。

技术实现思路

1、针对上述提到的现有的镀膜玻璃是一种被动节能玻璃，上墙后节能效果固定，无法进行动态调节的技术问题，本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

2、一种自供电调光节能中空玻璃，包括镀膜玻璃、中空层，所述镀膜玻璃朝向所述中空层的一侧依次设有玻璃基材、第一透射层、红外反射层、第二透射层，所述中空层背向所述玻璃基材的一侧设有调光层，所述调光层设有自供电调光玻璃系统，所述自供电调光玻璃系统包括液晶调光膜以及光伏组件。

3、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述第一透射层包括与玻璃基材连接的第一透射附着力膜层、分别与第一透射附着力膜层和所述红外反射层连接的第一透射阻挡层；所述第二透射层包括与中空层连接的第二透射阻挡层、分别与第二透射阻挡层和所述红外反射层连接的第二透射附着力膜层。

4、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述调光层包括位于所述中空层和所述光伏组件液晶调光膜之间的第一玻璃、位于所述液晶调光膜远离所述光伏组件一侧的第二玻璃、以及连接层，所述连接层包括设置在所述第一玻璃与所述光伏组件之间的第一连接层、设置在所述液晶调光膜和所述光伏组件之间的第二连接层、设置在所述第二玻璃与所述液晶调光膜之间的第三连接层。

5、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述中空层设有位于镀膜玻璃和第一玻璃之间的中空腔体、以及位于中空腔体内的二氧化硅气凝胶层，所述中空腔体周侧通过硅酮结构胶进行密封。

6、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述第一透射附着力膜层为si3alxn4膜层或接枝了dch的o-mwnts的si3alxn4膜层；所述第一透射附着力膜层的厚度为30-50nm；所述第二透射附着力膜层为si3alxn4膜层或掺杂有azo和zro2的si3alxn4膜层，所述第一透射附着力膜层的厚度为30-50nm，所述第二透射附着力膜层的厚度为50-80nm。

7、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述第一透射阻挡层为nicr膜层，其厚度均为3-5nm，所述第二透射阻挡层为nicr膜层或nicral膜层，其厚度均为3-5nm。

8、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述红外反射层为agpdau合金膜层，其厚度为10-20nm。

9、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述连接层为改性eva胶片或pvb胶片的其中一种，其厚度为0.76-2.24mm。

10、进一步地，在本发明的一些实施例中，还包括用于将所述镀膜玻璃和所述第一玻璃密封的铝框，所述铝框与所述镀膜玻璃和所述第一玻璃之间通过丁基胶连接，所述中空腔体位于所述铝框上，所述中空腔体的厚度为9-22mm。

11、另外，本发明还提供了一种自供电调光节能中空玻璃的制备方法，具有如下步骤：

12、s1，对玻璃基材进行钢化处理，用去离子水在玻璃清洗机内清洗干净后，送入预抽好的磁控溅射镀膜机内，对清洗干净的玻璃基材进行等离子轰击；

13、s2，制备第一透射层，在玻璃基材的基础上，在镀膜室内充入ar及n2,调整溅射压力至2-4*10-1pa,溅射源为sial靶或接枝dch的o-mwnts的sial靶，溅射功率150-300w，形成膜层厚度为30-50nm的第一透射附着力膜层；在第一透射附着力膜层的基础上，镀膜室内充入ar,调整溅射压力至2-4*10-1pa,溅射源为nicr靶，溅射功率10-20w,形成膜层厚度为3-5nm的第一透射阻挡层，第一透射层制备完毕；

14、s3，制备红外反射层，在第一透射层的基础上，在镀膜室内充入ar,调整溅射压力至2-4*10-1pa,溅射源为agpdau靶，溅射功率150-300w,形成膜层厚度为30-50nm的红外反射层，红外反射层制备完毕；

15、s4，制备第二透射层，在红外反射层的基础上，镀膜室内充入ar,调整溅射压力至2-4*10-1pa,溅射源为nicr靶或nicral靶，溅射功率10-20w,形成膜层厚度为3-5nm的第二透射阻挡层；在第二透射阻挡层的基础上，在镀膜室内充入ar及n2,调整溅射压力至2-4*10-1pa,溅射源为sial靶或含有azo靶、zro2靶、sial靶的混合靶，溅射功率150-300w，形成膜层厚度为50-80nm的第二透射附着力膜层；第二透射层制备完毕；

16、s5，制备调光层，连接层将液晶调光膜和光伏组件连接，通过电路形成自供电调光玻璃系统，再利用连接层分别将第一玻璃和光伏组件、以及将液晶调光膜；

17、s6，制备中空层，铝框通过丁基胶将镀膜玻璃和第一玻璃密封后，形成中空腔体，中间腔体之间填充二氧化硅气凝胶形成二氧化硅气凝胶层；用硅酮结构胶对中空腔体周侧进行密封，自供电调光节能中空玻璃制备完毕。

18、本发明的有益效果如下：

19、1、本发明的中空层具有隔音、隔热、防结露和降低能耗的作用，利用光伏组件为液晶调光膜供电，可实现液晶调光膜自供电。同时，利用液晶调光膜的定向排列，可主动调节玻璃的可见光透过率，与镀膜玻璃配合，实现主动与被动相结合，双向节能。

20、2、本发明的制备方法稳定可控，成品率高，制备的自供电调光节能中空玻璃，其可见光透过率可通过多元调节，实现透光率从0-60％之间调整，传热系数可降到0.3-0.5w/(m2·k)；本发明制备的自供电调光节能中空玻璃可以广泛应用于建筑和家居领域，为人们提供更加舒适和健康的居住环境。

技术特征：

1.一种自供电调光节能中空玻璃，包括镀膜玻璃(1)、中空层(2)，其特征在于：所述镀膜玻璃(1)朝向所述中空层(2)的一侧依次设有玻璃基材(3)、第一透射层(4)、红外反射层(5)、第二透射层(6)，所述中空层(2)背向所述玻璃基材(1)的一侧设有调光层(7)，所述调光层(7)设有自供电调光玻璃系统，所述自供电调光玻璃系统包括液晶调光膜(71)以及光伏组件(72)。

2.根据权利要求1所述的一种自供电调光节能中空玻璃，其特征在于：所述第一透射层(4)包括与玻璃基材(3)连接的第一透射附着力膜层(41)、分别与第一透射附着力膜层(41)和所述红外反射层(5)连接的第一透射阻挡层(42)；所述第二透射层(6)包括与中空层(2)连接的第二透射阻挡层(61)、分别与第二透射阻挡层(61)和所述红外反射层(5)连接的第二透射附着力膜层(62)。

3.根据权利要求1所述的一种自供电调光节能中空玻璃，其特征在于：所述调光层(7)包括位于所述中空层(2)和所述光伏组件(72)液晶调光膜(71)之间的第一玻璃(73)、位于所述液晶调光膜(71)远离所述光伏组件(72)一侧的第二玻璃(74)、以及连接层(70)，所述连接层(70)包括设置在所述第一玻璃(73)与所述光伏组件(72)之间的第一连接层(701)、设置在所述液晶调光膜(71)和所述光伏组件(72)之间的第二连接层(702)、设置在所述第二玻璃(74)与所述液晶调光膜(71)之间的第三连接层(703)。

4.根据权利要求3所述的一种自供电调光节能中空玻璃，其特征在于：所述中空层(2)设有位于镀膜玻璃(1)和第一玻璃(73)之间的中空腔体(20)、以及位于中空腔体(20)内的二氧化硅气凝胶层(21)，所述中空腔体(20)周侧通过硅酮结构胶进行密封。

5.根据权利要求2所述的一种自供电调光节能中空玻璃，其特征在于：所述第一透射附着力膜层(41)为si3alxn4膜层或接枝了dch的o-mwnts的si3alxn4膜层；所述第一透射附着力膜层(41)的厚度为30-50nm；所述第二透射附着力膜层(62)为si3alxn4膜层或掺杂有azo和zro2的si3alxn4膜层，所述第一透射附着力膜层(41)的厚度为30-50nm，所述第二透射附着力膜层(62)的厚度为50-80nm。

6.根据权利要求2所述的一种自供电调光节能中空玻璃，其特征在于：所述第一透射阻挡层(42)为nicr膜层，其厚度均为3-5nm，所述第二透射阻挡层(61)为nicr膜层或nicral膜层，其厚度均为3-5nm。

7.根据权利要求2所述的一种自供电调光节能中空玻璃，其特征在于：所述红外反射层(5)为agpdau合金膜层，其厚度为10-20nm。

8.根据权利要求3所述的一种自供电调光节能中空玻璃，其特征在于：所述连接层(70)为改性eva胶片或pvb胶片的其中一种，其厚度为0.76-2.24mm。

9.根据权利要求4所述的一种自供电调光节能中空玻璃，其特征在于：还包括用于将所述镀膜玻璃(1)和所述第一玻璃(73)密封的铝框(8)，所述铝框(8)与所述镀膜玻璃(1)和所述第一玻璃(73)之间通过丁基胶连接，所述中空腔体(20)位于所述铝框(8)上，所述中空腔体(20)的厚度为9-22mm。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种自供电调光节能中空玻璃的制备方法，其特征在于，具有如下步骤：

技术总结本发明涉及玻璃技术领域，具体是一种自供电调光节能中空玻璃及其制备方法，其中，一种自供电调光节能中空玻璃，包括镀膜玻璃、中空层，所述镀膜玻璃朝向所述中空层的一侧依次设有玻璃基材、第一透射层、红外反射层、第二透射层，所述中空层背向所述玻璃基材的一侧设有调光层，所述调光层设有自供电调光玻璃系统，所述自供电调光玻璃系统包括液晶调光膜以及光伏组件。本发明的中空层具有隔音、隔热、防结露和降低能耗的作用，同时利用光伏组件为液晶调光膜供电，可实现液晶调光膜自供电。同时，利用液晶调光膜的定向排列，可主动调节玻璃的可见光透过率，与镀膜玻璃配合，实现主动与被动相结合，双向节能。技术研发人员：王子安,林改,李晓波,焦自保,李文杰,章晓龙,刘浩哲,薛佳,黄海文受保护的技术使用者：江苏城乡建设职业学院技术研发日：技术公布日：2024/7/15