減反射玻璃基板及其制法和用途
【專利摘要】本發明涉及一種減反射玻璃基板的制備方法，包含以下步驟：a)制備減反射溶膠：將硅溶膠酸化，加入正硅酸酯和去離子水反應形成溶膠，然后加入有機溶劑，攪拌、密封并陳化；陳化后的溶膠中加入成膜助劑和控制干燥化學添加劑，攪拌得到減反射溶膠；b)涂膜：將步驟a)的減反射溶膠施用在玻璃基板表面上，形成帶減反射涂層的玻璃基板；c)鋼化：將步驟b)的玻璃基板進行鋼化，形成減反射膜層；d)涂防污液：在經過步驟c)處理的玻璃基板的膜層上方施用防污液形成防污層。本發明還涉及由本發明方法制備的減反射玻璃基板及其用途。
【專利說明】減反射玻璃基板及其制法和用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及減反射玻璃基板及其制備方法和用途。
【背景技術】
[0002]減反射鍍膜玻璃(簡稱“減反射玻璃”)通過在玻璃基板上鍍一層或多層減反射膜而形成，用來減少玻璃表面入射光線的反射損失。光伏玻璃作為光伏組件的上蓋板玻璃，其可見光透過率一般為91%-92%，約8%的光線由于玻璃反射和吸收而損失掉，通過減反射鍍膜可提高光伏玻璃透過率從而提高光伏組件功率。一般單層減反射膜使得可見光透過率提高2.5%-3.0%，相應的光伏組件功率提高2.0%以上。因而，大部分組件廠都拋棄了傳統的光伏玻璃而轉向以鍍膜玻璃作為光伏組件蓋板。
[0003]目前，減反射膜的制備方法包括真空蒸鍍、濺射鍍、溶膠-凝膠法和化學氣相沉積等。溶膠-凝膠法是現階段減反射膜鍍制的主流方法，它是以正硅酸乙酯(TEOS)為原料，在酸或堿催化下，進行水解、縮聚等反應后在基底上成膜，膜層經干燥、強化后具有很好的抗擦除能力。專利申請CN101885586公開了一種減反射膜的制備方法，包括在溶膠-凝膠法基礎上加入硅烷偶聯劑進行無機-有機雜化改性，涂膜后在有機氣氛中進行熱處理。專利申請CN1263354公開了一種鍍膜溶膠，其中利用堿、酸兩步催化，控制納米顆粒尺度和網絡結構，成膜后不僅保證了減反射性能優良，同時具有機械強度高的特點。這些方法制備的減反射膜涂層的耐摩擦性能得到了很好的提升，但由于太陽能電池組件在使用的過程中要經受惡劣的自然環境的侵蝕，上述方法制備的減反射膜在進行雙85測試(85°C和85%濕度條件下的老化測試)的過程中發現膜的耐水汽性不好，透過率衰減較大，在此基礎上如果要繼續提高膜層的耐摩擦性，必須將膜層在氨氣氛下進行熱處理。這種方法處理起來時間長且不能滿足大面積、大規模光伏鍍膜玻璃生產的要求，因此不易在實際生產中應用。
[0004]隨著大量鍍膜玻璃`的使用，已逐漸認識到鍍膜玻璃工藝的穩定性以及鍍膜玻璃的易清潔性的重要性，而不僅僅是透過率及其耐候性能的好壞，尤其是鍍膜玻璃的易清潔性；由于溶膠-凝膠法制備的減反射膜是一種多孔狀網絡結構，并且表面存在強極性基團S1-OH鍵，導致鍍膜玻璃在運輸和保存的過程中容易吸附空氣中的水分和臟污，進而降低薄膜的質量和光學性能。特別是鍍膜玻璃在和光伏組件進行封裝的過程中容易沾封裝材料EVA,導致擦拭變得困難甚至在擦拭過程中造成膜層損傷。有些鍍膜玻璃在和組件封裝后傳輸和搬運過程中容易沾上傳輸輪和機器手吸盤上的臟污，擦拭這些臟污也比較困難。這些都要求鍍膜玻璃除了滿足透過率和耐候性要求外，還要具有易清潔性。
【發明內容】
[0005]本發明的一個目的是為了解決現有技術的問題，提供一種減反射玻璃基板的制備方法，包含以下步驟:
[0006]a)制備減反射溶膠:將硅溶膠酸化，加入正硅酸酯和去離子水反應形成初溶膠，然后加入有機溶劑，攪拌、密封并陳化；陳化后的溶膠中加入成膜助劑和控制干燥化學添加劑，攪拌得到減反射溶膠；
[0007]b)涂膜:將步驟a)的減反射溶膠施用在玻璃基板表面上，形成帶減反射涂層的玻璃基板；
[0008]c)鋼化:將步驟b)的玻璃基板進行鋼化，形成減反射膜層；
[0009]d)涂防污液:在經過步驟c)處理的玻璃基板的膜層上方施用防污液形成防污層。
[0010]本發明還提供了一種減反射玻璃基板，依次包括玻璃基板、減反射膜層和防污涂層，所述減反射玻璃基板采用前述本發明的制備方法制得。
[0011]本發明還提供了一種減反射玻璃基板用作太陽能光伏玻璃的用途，所述減反射玻璃基板依次包括玻璃基板、減反射膜層和防污涂層，其中所述減反射玻璃基板采用前述本發明的制備方法制得。
[0012]本發明的方法制得的所述減反射玻璃基板可以用作太陽能光伏玻璃，具有光透過率高、耐候、耐摩擦和易清潔的優點。
【具體實施方式】
[0013]本發明的減反射玻璃基板的制備方法包含以下步驟:
[0014]a)制備減反射溶膠:將硅溶膠酸化，加入正硅酸酯和去離子水反應形成初溶膠，然后加入有機溶劑，攪拌、密封并陳化；陳化后的溶膠中加入成膜助劑和控制干燥化學添加劑，攪拌得到減反射溶膠；
[0015]b)涂膜:將步驟a)的減反射溶膠施用在玻璃基板表面上，形成帶減反射涂層的玻璃基板；
`[0016]c)鋼化:將步驟b)的玻璃基板進行鋼化，形成減反射膜層；
[0017]d)涂防污液:在經過步驟c)處理的玻璃基板的減反射膜層上方施用防污液，并形成防污層。
[0018]在本發明方法的步驟a)中，所述硅溶膠優選為粒徑(粒子直徑)在10_30nm，優選20-30nm的單分散二氧化硅有機硅溶膠，所述的硅溶膠中SiO2的含量為2wt%-10wt%，優選2wt%-5wt%,更優選2.5wt%-3.5wt%。所述娃溶膠可采用Stdber方法合成(Werner Stober,Arthur Fink, Controlled Growth of Monodisperse Silica Spheres in the Micron SizeRange, Journal of Colloid and Interface Science26，62-69 (1968))，當然，這樣的娃溶膠也可以購得，例如購自青島市基億達硅膠試劑廠的硅溶膠。
[0019]在本發明方法的步驟a)中，所述的正硅酸酯可為正硅酸的C1-6的烷基酯，優選正硅酸乙酯或正硅酸甲酯。
[0020]在本發明方法的一個優選實施方案中，步驟a)按如下方式實施:將硅溶膠酸化至PH值為1-4，充分攪拌，例如攪拌0.5-1小時，然后加入正硅酸乙酯和去離子水，反應形成初溶膠；然后加入有機溶劑，攪拌2-4小時后密封并陳化1-3天，陳化溫度優選40°C _60°C;陳化后的溶膠中加入成膜助劑和控制干燥化學添加劑，常溫攪拌0.5-1小時后得到減反射溶膠。
[0021]在本發明方法步驟a)的一個優選實施方案中，去離子水和正硅酸酯的摩爾比為2-6，優選為2-4 ;正硅酸酯與硅溶膠中的SiO2的摩爾比為0.25-1.0，優選為0.30-0.67 ;所述成膜助劑的加入量為0.lwt%-5wt%，優選0.5wt%-2wt%，控制干燥化學添加劑的加入量為lwt%-10wt%,優選2wt%_10wt%,均基于初溶膠的總重量計。
[0022]在本發明方法的步驟a)中，所述的成膜助劑可選自以下:乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇單甲醚或乙二醇單苯醚，或其混合物；所述的控制干燥化學添加劑可選自以下:甲酰胺、乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、丙三醇、乙二醇、聚乙二醇或草酸，或其混合物。對以上所用試劑的規格沒有特別限制，均可市購獲得。
[0023]在本發明方法的步驟a)中，酸化可采用常規無機酸和/或有機酸進行，例如選自鹽酸、硫酸、硝酸或乙酸，或其混合物。
[0024]本發明的步驟a)中，硅溶膠可通過上述酸調節至pH值為1-4。
[0025]在本發明方法的步驟a)中，有機溶劑可選自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇或異丙醇，或其混合物。在初溶膠中加入有機溶劑以保證所稀釋后的初溶膠具有適合施用在玻璃基板表面上的SiO2濃度為準，該SiO2濃度可為2wt%-10wt%，優選2wt%-5wt%，更優選
2.5wt%-3.5wt%，在此范圍可獲得適合的膜層厚度。
[0026]在本發明方法的步驟a)中，所獲得的減反射溶膠的動力粘度為1.2-5.0cP，優選為2.0-3.0cP，該粘度根據GB10247-1988《粘度測量方法》，采用烏氏粘度計測量；減反射溶膠的固體含量為2wt%-10wt%，其測試方法為將溶膠在600°C以上的高溫進行燒結足夠長時間，例如6小時以上，待有機成分完全燒掉后測試所剩固體的質量，和溶膠質量的比值即為其固含量；減反射溶膠的PH值為1-4。
[0027]在本發明方法的步驟b)中，玻璃基板可以采用常規玻璃，特別是用于透光的玻璃。玻璃基板表面鍍膜前，須經過去離子水清洗并干燥，然后將減反射膜溶膠均勻地施用在干凈且干燥的玻璃基板表面上形成涂層。
[0028]在本發明方法的步`驟b)中，涂膜方式可采用浸涂、噴涂、輥涂等，優選采用輥涂。輥涂法同浸涂法和噴涂法鍍減反射膜工藝相比，涂層的均勻性要更好，同時生產效率也得到了極大的提高。在本發明的一個實施方案中采用輥涂，輥涂鍍膜外觀均勻一致。這是由于本發明采用硅溶膠和正硅酸酯反應，硅氧烷水解后的硅烷醇基和硅溶膠顆粒表面的羥基反應，將分散的二氧化硅顆粒聯接在一起，保證獲得的減反射膜層具有較強的耐摩擦性；加入成膜助劑和控制干燥化學添加劑可有效降低溶膠的表面張力和溶劑揮發速度，使輥涂鍍膜外觀更加均勻一致。
[0029]本發明方法中，棍涂機的涂布棍轉速(圓周線速度)可為6-10m/min,涂布棍和玻璃基板之間的壓緊量為0.2mm-1.0mm,網紋棍目數為60-100目，所涂布的減反射溶膠厚度為8-18μπι，優選10-15μπι，涂布結束后自然晾干形成透明的減反射涂層。輥涂機可為任何適合涂布的市售輥涂機。
[0030]在本發明方法的步驟c)中，對鍍膜玻璃基板進行鋼化，形成減反射膜層。并用去離子水清洗鋼化后的膜層并干燥，以便進行下一步驟。對鍍膜玻璃基板鋼化處理，在增加玻璃強度的同時強化了膜層和玻璃基板間的結合。所述鋼化是采用常規的玻璃鋼化工藝，例如可采用鋼化爐進行鋼化，對鋼化爐并沒有特別限定。
[0031 ] 在本發明中將制得的鍍膜玻璃基板使用鋼化爐(STG-A0713，購自佛山市司達玻璃機械有限公司)鋼化處理，在爐中640-690°C加熱140-160秒，然后將玻璃基板移出爐，再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃基板的兩面，使其迅速且均勻地冷卻至室溫，制得鋼化玻璃基板；鋼化后所形成的減反射膜層厚度為80-165nm，優選100_150nm。[0032]在本發明方法的一個優選實施方案中，步驟d)是在步驟c)的膜層上方施用防污液形成防污涂層，然后在100°c -200°c的條件下處理，例如進行烘干固化數分鐘，例如1-3分鐘，在減反射膜層上形成防污層，最終形成具有表面減反射膜(為簡便起見，有時用“表面減反射膜”統一指代減反射膜層和防污涂層，下同)的玻璃基板；這樣不僅提高了表面減反射膜的耐候性同時起到了保護減反射膜層免受外界污染。
[0033]在本發明方法的d)步驟中，所述的防污液為含有氟基或甲基的防污液，優選為氟代烷基硅烷或任選鹵代的甲基硅烷或甲基硅氮烷，例如氯代的甲基硅烷，更優選氟代C1-10烷基硅烷或任選鹵代的C1-6烷基甲基硅烷或甲基娃氣燒，進一步優選自:十二氣庚基丙基三甲氧基硅烷(12FHPTMS)、全氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基二甲氧基硅烷、3，3, 3- 二氣丙基二甲氧基硅烷(TFPTMS)、3，3, 3-二氣丙基甲基二甲氧基硅烷(TFPMDMS)、3，3，3-三氟丙基甲基二乙氧基硅烷(TFPMDES)、三氟丙基甲基二氯硅烷(TFPDCIS )、三甲基氯硅烷(TMCS )或六甲基二硅氮烷(HMDS )，或其混合物。可將它們配成pH值為3-6的酸性溶液使用，所配制溶液的質量濃度通常為0.1-10%,優選1-8%，更優選2-6%，溶劑可以采用常規醇類溶劑，例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇、丙二醇等，或芳烴類溶劑，例如甲苯、二甲苯等，或脂類溶劑，例如醋酸乙酯、醋酸丁酯等，或其各有機溶劑的混合物；酸性環境可以通過添加鹽酸、硫酸、硝酸或乙酸形成，優選乙酸。
[0034]在本發明方法的d)步驟中，涂防污液方式可采用浸涂、噴涂、刷涂、刮涂等。在本發明的一個優選實施方案中，在步驟d)中采用噴涂機噴涂防污液，噴涂機的噴嘴距玻璃基板的高度為150-500mm，優選為200_300mm ;噴嘴的壓力為0.l_2MPa，優選為0.3-0.5MPa。噴涂機可為任何適合涂布的市售噴涂機。
[0035]在本發明方法的d)步驟中，干燥后所形成的防污層厚度為5_20nm。
`[0036]本發明的方法中，通過利用噴涂方法在減反射膜層上噴防污液形成防污層，防污層厚度可控，同時防污層中由于含有甲基或氟基基團，不僅提高了表面減反射膜的耐候性，而且有效防止了鍍膜玻璃在和組件封裝以及運輸過程中對其表面減反射膜造成的污染，還可將噴涂工藝和減反射膜層的輥涂工藝連接，非常適合大規模鍍膜玻璃的生產。
[0037]本發明的減反射玻璃基板，依次包括玻璃基板、減反射膜層和防污涂層，其中所述的減反射玻璃基板采用前述本發明的制備方法制得。
[0038]本發明的減反射玻璃基板用作太陽能光伏玻璃的用途，所述減反射玻璃基板依次包括玻璃基板、減反射膜層和防污涂層，其中所述減反射玻璃基板采用前述本發明的制備方法制得。
[0039]在本發明中，若無相反說明，則操作在常溫常壓條件進行。
[0040]在本發明中，除非另外說明，否則所有份數、百分數均基于初溶膠的重量計。
[0041]在本發明中，所用物質均為已知物質，可以購得或通過已知的方法合成。
[0042]在本發明中，所用裝置或設備均為所述領域已知的常規裝置或設備，均可購得。
[0043]下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0044]實施例
[0045]實施例1-3和對比實施例1中的原料信息如下:
[0046]正硅酸乙酯、濃硝酸、無水乙醇、異丙醇、正丙醇、乙酸、N，N-二甲基甲酰胺、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷和全氟辛基三乙氧基硅烷，均購自國藥集團化學試劑有限公司；濃鹽酸，購自洛陽昊華化學試劑有限公司；乙酸，購自天津市瑞金特化學品有限公司；丙二醇甲醚和二丙二醇單甲醚，購自派尼化學試劑廠(中國)。
[0047]娃溶膠根據Stober方法，按照以下文獻制備:Werner Stober, ArthurFink,Controlled Growth of Monodisperse Silica Spheres in the Micron SizeRange, Journal of Colloid and Interface Science26,62-69 (1968)。
[0048]pH計，型號620型，購自上海英格儀器有限公司
[0049]恒溫干燥箱，型號DGG-9070A，購自南京五和試驗設備有限公司
[0050]鋼化爐，型號STG-A0713，購自佛山市司達玻璃機械有限公司
[0051]輥涂機，型號TS-1420，購自佛山泰上機械有限公司
[0052]噴涂機，型號TZ-2，購自臺灣天正公司
[0053]光伏玻璃基板，購自河南安彩高科股份有限公司，光伏玻璃的尺寸厚度為3.2mm和4.0mm,本發明實施例中均采用厚度4.0mm的300mm*600mm的光伏玻璃基板。
[0054]實施例1
[0055]取429g粒徑為30nm并且SiO2的含量為2.8wt%的有機硅溶膠(0.2mol SiO2,自制)，在攪拌狀態下將市售濃鹽酸滴加至硅溶膠中，當PH值達到3后，繼續攪拌I小時，然后緩慢加入20.8g (0.1mol)正硅酸乙酯和7.2g去離子水，并添加183g無水乙醇保持SiO2的含量仍為2.8wt%。繼續攪拌4小時后密封置于40°C恒溫干燥箱中陳化3天；向陳化好的溶膠中添加4.6g的二丙二醇單甲醚和46g的N，N- 二甲基甲酰胺，攪拌I小時，獲得減反射溶膠。
[0056]用去離子水清洗并干燥光伏玻璃基板(300mm*600mm,厚度4.0mm),利用棍涂機在光伏玻璃基板上涂布減反射溶膠，使用的定量輥目數為100目，涂布輥和玻璃基板之間的壓緊量為0.5mm,涂布輥轉速為8.5m/min，涂布的減反射溶膠厚度為15 μ m，涂布結束后自然晾干形成透明的減反射涂層。將制得的鍍膜玻璃使用鋼化爐鋼化處理，在爐中650°C加熱150秒，然后將玻璃基板移出爐，再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃基板的兩面，使其迅速且均勻地冷卻至室溫，制得鋼化玻璃基板，鋼化后形成的減反射膜層厚度為130nm ;所得的鋼化玻璃基板用去離子水清洗干凈，然后利用噴涂機在減反射膜層上噴防污液，防污液為采用乙酸調節至pH為5的6重量％的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的正丙醇溶液，其中噴嘴距玻璃基板高度為230mm，噴嘴壓力為0.4MPa，噴涂過程中玻璃基板的傳輸速度為2.0m/min,噴涂后的防污層在150°C下固化2分鐘，即可獲得減反射光伏玻璃，其表面減反射膜厚度為145nm。
[0057]實施例2
[0058]取400g粒徑為20nm并且SiO2的含量為3.0wt%的有機硅溶膠(0.2mol SiO2,自制)，在攪拌狀態下將乙酸滴加至硅溶膠中，當PH值達到I時，繼續攪拌I小時，然后緩慢加入20.8g(0.1mol)正硅酸乙酯和7.2g去離子水，并添加165g異丙醇保持SiO2的含量仍為
3.0wt%。繼續攪拌4小時后密封置于60°C恒溫干燥箱中陳化3天；向陳化好的溶膠中添加2.2g的二丙二醇單甲醚和8.6g的N，N- 二甲基甲酰胺，攪拌I小時，獲得減反射溶膠。
[0059]用去離子水清洗并干燥光伏玻璃基板(300mm*600mm,厚度4.0mm),利用棍涂機在光伏玻璃基板上涂布減反射溶膠，使用的定量輥目數為80目，涂布輥和玻璃基板之間的壓緊量為0.5mm,涂布輥轉速為8.0m/min,涂布的減反射溶膠厚度為15 μ m，涂布結束后自然晾干形成透明的減反射涂層。將制得的鍍膜玻璃基板使用鋼化爐鋼化處理，在爐中650°C加熱150秒，然后將玻璃基板移出爐，再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃基板的兩面，使其迅速且均勻地冷卻至室溫，制得鋼化玻璃基板，鋼化后形成的減反射膜層厚度115nm ;所得的鋼化玻璃基板用去離子水清洗干凈，然后利用噴涂機在減反射膜層上噴防污液，防污液為采用乙酸調節至pH為5的6重量％的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的正丙醇溶液，其中噴嘴距玻璃基板高度為230mm，噴嘴壓力為0.4MPa，噴涂過程中玻璃基板的傳輸速度為2.0m/min,噴涂后的防污層在110°C下固化3分鐘，即可獲得減反射光伏玻璃，其表面減反射膜厚度為133nm。
[0060]實施例3
[0061]取400g粒徑為30nm并且SiO2的含量為3.0wt%的有機硅溶膠(0.2mol SiO2,自制)，在攪拌狀態下將濃硝酸滴加至硅溶膠中，當PH值達到4時，繼續攪拌I小時，然后緩慢加入20.8g (0.1mol)正娃酸乙酯和3.6g去離子水,并添加165g的無水乙醇和異丙醇的混合物并保持SiO2的含量為3.0wt%，其中無水乙醇和異丙醇的質量比例為3:7，繼續攪拌4小時后密封置于60°C恒溫干燥箱中陳化I天；向陳化好的溶膠中添加2.1g的丙二醇甲醚和
8.5g的N，N- 二甲基甲酰胺，攪拌I小時，獲得減反射溶膠。
[0062]用去離子水清洗并干燥光伏玻璃基板(300mm*600mm,厚度4.0mm),利用棍涂機在光伏玻璃上涂布減反射溶膠，使用的定量輥目數為60目，涂布輥和玻璃基板之間的壓緊量為0.5mm,涂布棍轉速為6.0m/min,涂布的減反射溶膠厚度為15 μ m,涂布結束后自然晾干形成透明的減反射涂層。將制得的鍍膜玻璃基板使用鋼化爐鋼化處理，在爐中650°C加熱150秒，然后將玻璃基板移出爐，再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃基板的兩面，使其迅速且均勻地冷卻至室溫，制得鋼化玻璃基板，鋼化后形成的減反射膜層厚度105nm ;所得的鋼化玻璃基板用去離子水清洗干凈，然后利用噴涂機在減反射膜層上噴防污液，防污液為采用乙酸調節至pH為6的5重量％的全氟辛基三乙氧基硅烷的異丙醇溶液，其中噴嘴距玻璃高度為230mm，噴嘴壓力為0.4MPa，噴涂過程中玻璃基板的傳輸速度為2.0m/min。噴涂后的防污層在150°C下固化2分鐘，即獲得減反射光伏玻璃，其表面減反射膜厚度為115nm。
[0063]對比實施例1
[0064]取430g粒徑為30nm并且SiO2的含量為2.8wt%的有機硅溶膠(0.2mol SiO2)，在攪拌狀態下將濃鹽酸滴加至硅溶膠中，當PH值達到3后，繼續攪拌I小時，然后緩慢加入20.8g (0.1mol)正硅酸乙酯和7.2g去離子水，并添加185g無水乙醇保持SiO2的含量仍為2.8wt9L繼續攪拌4小時后密封置于40°C恒溫干燥箱中陳化3天；向陳化好的溶膠中添加
4.6g的二丙二醇單甲醚和46g的N，N- 二甲基甲酰胺，攪拌I小時，獲得減反射溶膠。
[0065]用去離子水清洗并干燥光伏玻璃基板(300mm*600mm,厚度4.0mm),利用棍涂機在光伏玻璃基板上涂布減反射溶膠，使用的定量輥目數為100目，涂布輥和玻璃基板之間的壓緊量為0.5mm,涂布輥轉速為8.5m/min，涂布的減反射溶膠厚度為15 μ m，涂布結束后自然晾干形成透明的減反射涂層。將制得的鍍膜玻璃使用鋼化爐鋼化處理，在爐中650°C加熱150秒，然后將玻璃基板移出爐，再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃基板的兩面，使其迅速且均勻地冷卻至室溫，制得減反射光伏玻璃，其表面減反射膜厚度為130nm。
[0066]表面減反射膜的性能
[0067]對實施例1-3和對比實施例1中所制備的減反射溶膠和在減反射光伏玻璃上形成的表面減反射膜進行以下的性能測試:
[0068]( I)減反射溶膠的粘度和固體含量
[0069]減反射溶膠粘度的粘度根據GB10247-2008《粘度測量方法》測定，其中粘度計采用烏氏粘度計(購自上海魯玟科學儀器有限公司)，測試結果列于下表1中。
[0070]減反射溶膠的固體含量的測試方法是將溶膠在600°C以上的高溫進行燒結足夠長時間，例如6小時以上，待有機成分完全燒掉后測試所剩固體的質量，其與溶膠質量的比值即為減反射溶膠的固含量；測試結果列于下表1中。
[0071](2)減反射膜層和防污層厚度
[0072]減反射膜層和防污層厚度是利用光波通過介質時與介質發生相互作用，這種作用將改變光波的偏振態，利用測出的偏振態的變化，進而進行分析擬合，得出膜厚，儀器為橢偏儀alpha-SE (購自J.A.Woollam C0., Inc.);測試結果列于下表1中。
[0073]( 3 )表面減反射膜硬度
[0074]表面減反射膜硬度根據ASTM D3363測試標準，采用鉛筆硬度計測定(購自韓國三星，型號211D);以不同硬度的鉛筆在膜層上行進，觀察膜層是否有劃傷；減反射膜層與防污層之間的附著力仍可用該測試標準ASTM D3363測試，觀察膜層是否有劃傷；測試結果列于下表1中。
[0075]( 4 )表面減反射膜可見光透過率
[0076]表面減反射膜可見光透過率，根據IS09050 “Glass in buiIding-Determinationof light transmittance,solar direct transmittance, total solar energytransmittance, ultraviol et transmittance and related glazing factors，，，米用氣浮臺式太陽能玻璃光譜透射測試設備測定，(購自北京奧博泰科技有限公司);測試結果列于下表1中。
[0077](5)表面減反射膜雙85測試、耐熱循環性能、濕凍測試以及紫外測試
[0078]表面減反射膜雙85測試、耐熱循環性能、濕凍測試以及紫外測試，均根據IEC61215進行，儀器為低溫恒溫濕試驗箱和高低溫交變熱試驗箱(均購自東莞市星匯電子有限公司，型號MHU)，紫外老化試驗箱(購自深圳市鼎準電子有限公司，型號UV-1);測試結果列于下表1中。
[0079]( 6 )表面減反射膜外觀
[0080]表面減反射膜外觀根據GB/T18915.1-2002 “鍍膜玻璃第I部分:陽光控制鍍膜玻璃”測定；測試結果列于下表1中。
[0081 ] (7)表面減反射膜粘膠測試
[0082]表面減反射膜粘膠測試是將EVA膠帶粘附在減反射光伏玻璃的表面減反射膜上，然后進行剝離，目測判斷兩者之間的膠粘程度；測試結果列于下表1中。
[0083](8)表面減反射膜疏水性測試
[0084]表面減反射膜疏水性測試是將去離子水低落在減反射光伏玻璃的表面減反射膜上，水滴呈水珠狀，則表示為疏水，若水滴有鋪展，則表示親水；測試結果列于下表1中。
[0085]由表1中結果可知，本發明實施例1-3中的由減反射膜層和防污涂層構成的表面減反射膜可滿足耐候性的要求，光透過率高且耐摩擦。本發明實施例1-3中的表面減反射膜與對比實施例1中不含防污涂層的表面減反射膜相比，具有疏水性且不易與EVA材料粘附，因此易于清潔。
[0086]表1實施例1-3和對比實施例1中的表面減反射膜的性能測試結果
[0087]
【權利要求】
1.一種減反射玻璃基板的制備方法，包含以下步驟: a)制備減反射溶膠:將硅溶膠酸化，加入正硅酸酯和去離子水反應形成初溶膠，然后加入有機溶劑，攪拌、密封并陳化；陳化后的溶膠中加入成膜助劑和控制干燥化學添加劑，攪拌得到減反射溶膠； b)涂膜:將步驟a)的減反射溶膠施用在玻璃基板表面上，形成帶減反射涂層的玻璃基板； c)鋼化:將步驟b)的玻璃基板進行鋼化，形成減反射膜層； d)涂防污液:在經過步驟c)處理的玻璃基板的膜層上方施用防污液，并形成防污層。
2.根據權利要求1的制備方法，其中所述的防污液為含有氟基或甲基的防污液，優選為氟代烷基硅烷或任選鹵代的甲基硅烷或甲基硅氮烷，例如氯代的甲基硅烷，更優選氟代Cl-1O烷基硅烷或任選鹵代的C1-6烷基甲基硅烷或甲基硅氮烷，進一步優選自:十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、3，3, 3- 二氣丙基二甲氧基硅烷、3，3, 3- 二氣丙基甲基二甲氧基硅烷、3，3, 3- 二氟丙基甲基二乙氧基硅烷、三氟丙基甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷或六甲基二硅氮烷，或其混合物。
3.根據權利要求1的制備方法，其中所述步驟a)中的硅溶膠為粒徑在10-30nm，優選20-30nm的單分散性二氧化硅有機硅溶膠，所述的硅溶膠中SiO2的含量為2被%_10被％，優選2wt%-5wt%,更優選2.5wt%-3.5wt% ;所述的正娃酸酯優選正娃酸乙酯或正娃酸甲酯。
4.根據權利要求1-3任一項的制備方法，其中所述步驟a)中去離子水和正硅酸酯的摩爾比為2-6，優選為2-4 ;正硅酸酯與硅溶膠中的SiO2的摩爾比為0.25-1.0，優選為0.30-0.67 ;所述成膜助劑的加入量為0.lwt%-5wt%，優選0.5wt%_2wt%，控制干燥化學添加劑的加入量為lwt%-10wt%,優選2wt%-10wt%,均基于初溶膠的總重量計。
5.根據權利要求1-3任一項的制備方法，其中所述的有機溶劑的加入量以使稀釋后的初溶膠中 SiO2 濃度為 2wt%-10wt%，優選 2wt%-5wt%，更優選 2.5wt%-3.5wt%。
6.根據權利要求1-3任一項的制備方法，其中所述的有機溶劑選自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇或異丙醇，或其混合物；酸化用酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或乙酸，或其混合物。
7.根據權利要求1-3任一項的制備方法，其中所述的成膜助劑選自:乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇單甲醚或乙二醇單苯醚，或其混合物；所述的控制干燥化學添加劑選自:甲酰胺、乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、丙三醇、乙二醇、聚乙二醇或草酸，或其混合物。
8.根據權利要求1-3任一項的制備方法，其中所述的減反射膜溶膠的動力粘度為1.2-5.0cP,優選為2.0-3.0cP ;所述的減反射膜溶膠的固體含量為2wt%-10wt%，優選2wt%-5wt%。
9.根據權利要求1-3任一項的制備方法，其中所述的減反射膜層厚度為100-150nm;所述的防污層厚度為5-20nm。
10.一種減反射玻璃基板，依次包括玻璃基板、減反射膜層和防污涂層，其中所述的減反射玻璃基板根據權利要求1-9任一項的制備方法制得。
11.根據權利要求10的減反射玻璃基板，用作太陽能光伏玻璃的用途。
【文檔編號】C03C17/34GK103771727SQ201310749485
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】蒼利民, 魏永強, 楊柯, 陳明, 高金海, 孫向陽, 馬亞芬, 李江濤 申請人:河南安彩高科股份有限公司