一種減反射鍍膜溶液與制備方法以及光伏玻璃的生產(chǎn)方法

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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。

摘要

本論文聚焦于一種新型減反射鍍膜溶液及其制備方法，以及基于該溶液的光伏玻璃生產(chǎn)方法。通過(guò)對(duì)鍍膜溶液的成分設(shè)計(jì)、制備工藝優(yōu)化，結(jié)合光伏玻璃的鍍膜與熱處理流程研究，形成一套完整的技術(shù)方案。實(shí)驗(yàn)表明，該減反射鍍膜溶液能夠顯著降低光伏玻璃表面的反射率，提高透光率，有效提升光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，該生產(chǎn)方法具有工藝穩(wěn)定性高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，為光伏玻璃的高效生產(chǎn)提供了新的技術(shù)路徑。

關(guān)鍵詞：減反射鍍膜溶液；制備方法；光伏玻璃；生產(chǎn)工藝；光電轉(zhuǎn)換效率

一、引言

在全球?qū)η鍧嵞茉葱枨笕找嬖鲩L(zhǎng)的背景下，光伏發(fā)電作為一種綠色可持續(xù)能源，得到了廣泛的關(guān)注與發(fā)展。光伏玻璃作為光伏組件的重要組成部分，其性能直接影響著光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率。其中，玻璃表面的反射率是關(guān)鍵影響因素之一，過(guò)多的反射會(huì)導(dǎo)致光線損失，降低光伏組件的發(fā)電量。因此，研發(fā)高效的減反射鍍膜技術(shù)，成為提升光伏玻璃性能的重要研究方向。本文介紹一種新型減反射鍍膜溶液及其制備方法，并闡述基于該溶液的光伏玻璃生產(chǎn)方法，旨在為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。

二、減反射鍍膜溶液的成分設(shè)計(jì)

減反射鍍膜溶液的性能主要取決于其成分構(gòu)成。本研究設(shè)計(jì)的鍍膜溶液主要由以下成分組成：

2.1 成膜物質(zhì)

采用納米級(jí)二氧化硅（SiO?）溶膠作為成膜物質(zhì)。納米級(jí) SiO?具有良好的分散性和光學(xué)性能，其粒徑通常控制在 10 - 50nm 之間。當(dāng)這些納米顆粒在玻璃表面形成薄膜后，能夠有效改變光線的傳播路徑，通過(guò)光的干涉原理實(shí)現(xiàn)減反射效果。此外，SiO?膜層還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐磨性，能夠?yàn)楣夥Ａ峁╅L(zhǎng)期穩(wěn)定的保護(hù) 。

2.2 添加劑

為了進(jìn)一步優(yōu)化鍍膜溶液的性能，添加適量的有機(jī)添加劑，如硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑能夠改善納米 SiO?顆粒與玻璃表面的結(jié)合力，增強(qiáng)膜層的附著力，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)鍍膜溶液的表面張力，使其在玻璃表面能夠均勻鋪展，形成平整的薄膜 。此外，還可添加少量的表面活性劑，降低溶液的表面張力，提高溶液的潤(rùn)濕性，有助于形成更均勻、致密的膜層 。

2.3 溶劑

選擇乙醇和水的混合溶液作為溶劑。乙醇具有良好的揮發(fā)性，能夠加速鍍膜溶液在玻璃表面的干燥過(guò)程，而水則有助于納米顆粒的分散和溶解添加劑。通過(guò)合理調(diào)整乙醇和水的比例，可以控制鍍膜溶液的粘度和干燥速度，使其更適合不同的鍍膜工藝要求。

三、減反射鍍膜溶液的制備方法

3.1 原料準(zhǔn)備

按照配方比例準(zhǔn)確稱取納米級(jí)二氧化硅溶膠、硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑等原料。確保原料的純度和質(zhì)量，避免雜質(zhì)對(duì)鍍膜溶液性能的影響。將乙醇和水按照設(shè)定比例混合，攪拌均勻，作為溶劑備用。

3.2 混合攪拌

將納米級(jí)二氧化硅溶膠緩慢加入到溶劑中，同時(shí)進(jìn)行攪拌。攪拌速度控制在 300 - 500r/min，攪拌時(shí)間為 30 - 60min，使納米顆粒充分分散在溶劑中 。接著，加入硅烷偶聯(lián)劑和表面活性劑，繼續(xù)攪拌 20 - 30min，確保各成分充分混合均勻 。

3.3 過(guò)濾與陳化

將混合后的溶液通過(guò) 0.22μm 的濾膜進(jìn)行過(guò)濾，去除溶液中的雜質(zhì)和未分散的大顆粒物質(zhì)，保證溶液的純凈度 。過(guò)濾后的溶液在室溫下陳化 12 - 24h，使溶液中的成分進(jìn)一步穩(wěn)定，提高鍍膜溶液的穩(wěn)定性和均勻性 。

四、光伏玻璃的生產(chǎn)方法

4.1 玻璃基板預(yù)處理

選取上等的光伏玻璃基板，首先進(jìn)行清洗處理。采用去離子水和清洗劑對(duì)玻璃表面進(jìn)行超聲波清洗，去除玻璃表面的油污、灰塵等雜質(zhì)。清洗后，用去離子水沖洗干凈，并在 100 - 120℃的溫度下進(jìn)行烘干處理，確保玻璃表面干燥、清潔 。

4.2 鍍膜工藝

將制備好的減反射鍍膜溶液通過(guò)噴涂、浸涂或旋涂等方式涂覆在預(yù)處理后的光伏玻璃基板表面。以噴涂工藝為例，噴涂壓力控制在 0.2 - 0.4MPa，噴涂距離保持在 15 - 20cm，確保溶液均勻地涂覆在玻璃表面，形成厚度均勻的濕膜 。濕膜的厚度可通過(guò)調(diào)整溶液的濃度和噴涂參數(shù)進(jìn)行控制，一般控制在 80 - 120nm 之間 。

4.3 熱處理

涂覆濕膜后的光伏玻璃需要進(jìn)行熱處理，以固化膜層，提高膜層的性能。將玻璃放入熱處理爐中，以 5 - 10℃/min 的升溫速率加熱至 500 - 600℃，并在該溫度下保溫 10 - 20min 。然后，以 3 - 5℃/min 的降溫速率冷卻至室溫 。熱處理過(guò)程中，膜層中的有機(jī)成分揮發(fā)，納米顆粒之間發(fā)生燒結(jié)，形成致密、均勻的減反射膜層 。

五、性能測(cè)試與分析

5.1 反射率測(cè)試

采用分光光度計(jì)對(duì)鍍膜后的光伏玻璃進(jìn)行反射率測(cè)試，測(cè)試波長(zhǎng)范圍為 300 - 1100nm 。結(jié)果表明，未鍍膜的光伏玻璃在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均反射率約為 8%，而經(jīng)過(guò)本方法鍍膜后的光伏玻璃平均反射率降低至 1.5% 以下，反射率顯著降低，有效減少了光線的反射損失 。

5.2 透光率測(cè)試

同樣使用分光光度計(jì)測(cè)試光伏玻璃的透光率。測(cè)試結(jié)果顯示，鍍膜后的光伏玻璃在 300 - 1100nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均透光率從未鍍膜時(shí)的 88% 提高至 95% 以上，透光率大幅提升，更多的光線能夠透過(guò)玻璃進(jìn)入光伏電池，為提高光電轉(zhuǎn)換效率奠定了基礎(chǔ) 。

5.3 膜層附著力測(cè)試

采用劃格法對(duì)膜層的附著力進(jìn)行測(cè)試。在膜層表面用劃格刀劃出 1mm×1mm 的方格，然后用 3M 膠帶粘貼并快速撕下 。觀察方格區(qū)域的膜層脫落情況，結(jié)果顯示膜層無(wú)脫落現(xiàn)象，表明膜層與玻璃基板之間具有良好的附著力，能夠滿足光伏玻璃的使用要求 。

六、結(jié)論

本論文成功研發(fā)了一種減反射鍍膜溶液及其制備方法，并提出了基于該溶液的光伏玻璃生產(chǎn)方法。通過(guò)對(duì)鍍膜溶液成分的優(yōu)化設(shè)計(jì)和制備工藝的精細(xì)控制，結(jié)合合理的光伏玻璃生產(chǎn)流程，制得的光伏玻璃具有優(yōu)異的減反射性能和光學(xué)性能。該技術(shù)能夠有效降低光伏玻璃的反射率，提高透光率，提升光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，該生產(chǎn)方法工藝穩(wěn)定、成本可控，具有良好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。未來(lái)，可進(jìn)一步對(duì)鍍膜溶液的成分和生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，以滿足更高性能要求的光伏玻璃生產(chǎn)需求。

關(guān)于我們

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  卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無(wú)色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長(zhǎng)期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
    我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價(jià)值！
    我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
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    上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤(rùn)空間和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。