一種減反射鍍膜溶液與制備方法以及光伏玻璃的生產方法

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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。

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方法。通過對鍍膜溶液的成分設計、制備工藝優化，結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方案。實驗表明，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換效率。同時，該生產方法具有工藝穩定性高、生產成本低等優勢，為光伏玻璃的高效生產提供了新的技術路徑。

關鍵詞：減反射鍍膜溶液；制備方法；光伏玻璃；生產工藝；光電轉換效率

一、引言

在全球對清潔能源需求日益增長的背景下，光伏發電作為一種綠色可持續能源，得到了廣泛的關注與發展。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換效率。其中，玻璃表面的反射率是關鍵影響因素之一，過多的反射會導致光線損失，降低光伏組件的發電量。因此，研發高效的減反射鍍膜技術，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方法，旨在為光伏產業的發展提供技術支持。

二、減反射鍍膜溶液的成分設計

減反射鍍膜溶液的性能主要取決于其成分構成。本研究設計的鍍膜溶液主要由以下成分組成：

2.1 成膜物質

采用納米級二氧化硅（SiO?）溶膠作為成膜物質。納米級 SiO?具有良好的分散性和光學性能，其粒徑通常控制在 10 - 50nm 之間。當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，通過光的干涉原理實現減反射效果。此外，SiO?膜層還具有良好的化學穩定性和耐磨性，能夠為光伏玻璃提供長期穩定的保護 。

2.2 添加劑

為了進一步優化鍍膜溶液的性能，添加適量的有機添加劑，如硅烷偶聯劑。硅烷偶聯劑能夠改善納米 SiO?顆粒與玻璃表面的結合力，增強膜層的附著力，同時還可以調節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性，能夠加速鍍膜溶液在玻璃表面的干燥過程，而水則有助于納米顆粒的分散和溶解添加劑。通過合理調整乙醇和水的比例，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 原料準備

按照配方比例準確稱取納米級二氧化硅溶膠、硅烷偶聯劑、表面活性劑等原料。確保原料的純度和質量，避免雜質對鍍膜溶液性能的影響。將乙醇和水按照設定比例混合，攪拌均勻，作為溶劑備用。

3.2 混合攪拌

將納米級二氧化硅溶膠緩慢加入到溶劑中，同時進行攪拌。攪拌速度控制在 300 - 500r/min，攪拌時間為 30 - 60min，使納米顆粒充分分散在溶劑中 。接著，加入硅烷偶聯劑和表面活性劑，繼續攪拌 20 - 30min，確保各成分充分混合均勻 。

3.3 過濾與陳化

將混合后的溶液通過 0.22μm 的濾膜進行過濾，去除溶液中的雜質和未分散的大顆粒物質，保證溶液的純凈度 。過濾后的溶液在室溫下陳化 12 - 24h，使溶液中的成分進一步穩定，提高鍍膜溶液的穩定性和均勻性 。

四、光伏玻璃的生產方法

4.1 玻璃基板預處理

選取上等的光伏玻璃基板，首先進行清洗處理。采用去離子水和清洗劑對玻璃表面進行超聲波清洗，去除玻璃表面的油污、灰塵等雜質。清洗后，用去離子水沖洗干凈，并在 100 - 120℃的溫度下進行烘干處理，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噴涂、浸涂或旋涂等方式涂覆在預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 。濕膜的厚度可通過調整溶液的濃度和噴涂參數進行控制，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 。熱處理過程中，膜層中的有機成分揮發，納米顆粒之間發生燒結，形成致密、均勻的減反射膜層 。

五、性能測試與分析

5.1 反射率測試

采用分光光度計對鍍膜后的光伏玻璃進行反射率測試，測試波長范圍為 300 - 1100nm 。結果表明，未鍍膜的光伏玻璃在該波長范圍內的平均反射率約為 8%，而經過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 透光率測試

同樣使用分光光度計測試光伏玻璃的透光率。測試結果顯示，鍍膜后的光伏玻璃在 300 - 1100nm 波長范圍內的平均透光率從未鍍膜時的 88% 提高至 95% 以上，透光率大幅提升，更多的光線能夠透過玻璃進入光伏電池，為提高光電轉換效率奠定了基礎 。

5.3 膜層附著力測試

采用劃格法對膜層的附著力進行測試。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 。觀察方格區域的膜層脫落情況，結果顯示膜層無脫落現象，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、結論

本論文成功研發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方法。通過對鍍膜溶液成分的優化設計和制備工藝的精細控制，結合合理的光伏玻璃生產流程，制得的光伏玻璃具有優異的減反射性能和光學性能。該技術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換效率。同時，該生產方法工藝穩定、成本可控，具有良好的應用前景和推廣價值。未來，可進一步對鍍膜溶液的成分和生產工藝進行優化，以滿足更高性能要求的光伏玻璃生產需求。

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