涂层和涂层制剂的制作方法

文档序号:25036964发布日期:2021-05-11 17:09阅读:187来源:国知局
涂层和涂层制剂的制作方法

本发明涉及一种抗反射涂层。更特别地,本发明涉及一种示出改善的耐久性性能的抗反射涂层以及一种经涂布基材、一种用于在太阳能模块中使用的盖玻璃上提供具有改善的性能的抗反射涂层的零件套件和一种太阳能模块、以及一种制备经涂布基材的方法。

本文公开了一种包含涂布层的经涂布基材,所述层包含无机氧化物和孔隙,涂布层显示出改善的耐久性性能。经涂布基材可以例如被用在太阳能模块中。进一步地,公开了一种用于在太阳能模块中使用的盖玻璃上提供具有改善的性能的抗反射涂层的零件套件和这种套件的用途。



背景技术:

抗反射(ar)涂层是沉积在需要高光透射的诸如太阳能模块用盖玻璃和温室玻璃的基材上的涂层,并且所述涂层能够减小所述基材的反射率。除了其他原因以外,太阳能模块的性能往往还由于光透射通过的表面暴露于温度和/或湿度条件而随着时间的推移降低,这些温度和/或湿度条件可能取决于当地情况在白天和黑夜期间和/或在各季节期间显著地改变。

发明目的

本发明的目的是提供一种改善的涂层。

在本发明的另一方面中,本发明的一个目的是提供一种用于在太阳能模块中使用的盖玻璃上提供具有改善的性能的抗反射涂层的零件套件。

在本发明的另一个方面中,本发明的一个目的是提供一种改善涂层的耐久性性能的方法。

改善可以例如是实现涂层的改善的耐久性性能或本发明的另一特征。



技术实现要素:

在本发明的一个方面中,目的由根据如本文所描述的权利要求、实施方式和方面的套件来实现。

在本发明的另外的方面中,目的由根据如本文所描述的权利要求、实施方式和方面的方法、经涂布基材或用途来实现。

附图说明

在下面参考示例性实施方式以及附图说明本发明,在附图中

图1a示意性地描绘了本发明中使用的具有椭球体形状(扁长(细长)球体的2d图像)的细长粒子的实施方式,具有:垂直长度为x1的较长(其还可以被称为长)轴;长度为x2的垂直于较长轴的较短(其还可以被称为短)轴;以及至少2的纵横比(x1/x2)。

图1b示意性地描绘了本发明中使用的具有杆状形状的细长粒子的实施方式,具有:长度为x1的较长轴;长度为x2的垂直于较长轴的较短轴(较小直径);以及至少2的纵横比(x1/x2)。

图1c示意性地描绘了球形粒子,具有:长度为x1的第一轴;长度为x2的垂直于第一轴的第二轴;以及约1的纵横比(x1/x2)。

图1d示意性地描绘了本发明中使用的具有不规则形状的细长粒子的实施方式,具有:长度为x1的较长轴;长度为x2(从粒子的一侧到粒子的另一侧的最长直线的长度)的垂直于较长轴的较短轴(较小直径,粒子的最短尺寸);以及至少2的纵横比(x1/x2)。

图2示出了在pct48小时之后的透射变化。

具体实施方式

本发明涉及一种改善的涂层。可以通过例如通过加热将涂层制剂转化成功能涂层来获得这种改善的涂层。本发明因此还涉及一种改善的经涂布基材。通常,通过将基材上的涂层制剂转化成经涂布基材。

本发明还涉及一种用于在太阳能模块中使用的盖玻璃上提供具有改善的性能的抗反射涂层的零件套件。

太阳能面板的耐久性是这种面板的一个重要性能。可以使用所谓的压力锅试验(pressurecookertest,pct)来测试抗反射(ar)涂布的太阳能盖玻璃的耐久性。pct的目的是通过将测试室内部的水蒸气压力升高至大大高于测试试样内部的水蒸气压力的水平来加速水分渗透到涂布和/或未涂布的玻璃中,然后评价涂布和/或未涂布的玻璃对潮湿和高压环境的抵抗。这是以加速方式模仿室外条件。

平山试验室pc-422r8压力锅试验(pct),也称为高压釜试验,是一种高度加速的温度和湿度应力测试并且使用温度和湿度作为应力因子,该测试源自电子行业的jesd22a102标准并被太阳能行业普遍采用。标准测试条件是通过将测试试样放置在产生约2巴的绝对压力的被设定为相对湿度为100%rh±5%rh且温度为121℃±2℃的气候室中持续24小时(除非另外提及)而获得的。或者,pct试验的持续时间可以为48小时。

pct试验可以在太阳能行业中用于评估基材特别是经涂布基材的耐久性,如下:

使用分光光度计(t%(380-1100nm))在380nm至1100nm的波长范围内测量经涂布基材的平均透射。然后执行pct试验。在pct试验之后,再次在同一波长范围内测量同一经涂布基材的平均透射,并且计算出δt%(380-1100nm)。

δt%(380-1100nm)pct=作为样品基材在pct试验之前的平均透射380-1100nm减去在pct试验之后的平均透射380-1100nm=t%(380-1100nm)在pct之前-t%(380-1100nm)在pct之后

在一个方面中,小于0.2%的基材的δt%(380-1100nm)pct48小时指示良好的耐久性。

在本文中,380-1100nm的平均透过率意指在380nm至1100nm的波长范围内的平均透过率值。在一个方面中,使用配备有积分球的optosoltranspecvis-nir分光光度计来测量透过率。在一个方面中,使用shimadzuuv2600分光光度计来测量透过率。

本文的容器是可包含或保持诸如涂层制剂的物质的储器或罐。通常容器被用于存储或运送液体,诸如涂层制剂,其在本发明的上下文中是液体。容器的合适示例包括瓶、罐、鼓。它优选地由诸如聚烯烃的塑料制成。

根据本发明的涂层制剂提供了改善的耐久性性能。根据本发明的第一涂层制剂和第二涂层制剂的组合应用为从其获得的涂层提供了改善的耐久性性能。

这些改进的耐久性性能是从此类制剂在固化之后而获得的,即通过例如通过加热例如通过加热至400摄氏度以上将基材上的涂层制剂转化成经涂布基材而获得的。

根据本发明的方法提供了一种显示出改善的耐久性性能的经涂布基材。

本发明涉及一种用于在太阳能模块中使用的盖玻璃上提供具有改善的性能的抗反射涂层的零件套件,包括:

(a)第一容器,该第一容器包含第一涂层制剂,该第一涂层制剂包含无机氧化物粘合剂和溶剂;以及

(b)第二容器,该第二容器包含第二涂层制剂,该第二涂层制剂包含

i.以无机氧化物当量为准至少2wt%的纵横比为至少2且平均较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子;

ii.能够形成直径在10nm至120nm的范围内的孔隙的致孔剂;

iii.无机氧化物粘合剂;和

iv.溶剂

其中基于在空气中在600℃下燃烧2分钟之后的总灰分余量,第二涂层制剂包含0wt%至30wt%氧化铝当量的含铝化合物。

可以从至少一个tem图像测量如本文所指的平均较小直径。

可以从至少一个tem图像确定如本文所指的纵横比。

可以经由icp-ms确定在如本文所指的涂层制剂的灰分余量中的含铝化合物的氧化铝当量的量。

第一涂层制剂包含如本文所描述的无机氧化物粘合剂。粘合剂包括无机粘合剂粒子,诸如金属氧化物粒子,和/或无机氧化物前体。第一涂层制剂包含如本文所描述的溶剂。

在本发明的一个方面中,第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准至少2wt%、至少3wt%、至少4wt%、至少5wt%、至少6wt%、至少7wt%、至少8wt%、至少9wt%、至少10wt%、至少11wt%、至少12wt%、至少13wt%、至少14wt%、至少15wt%或至少16wt%的纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子。

在本发明的一个方面中,第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准至少17wt%、至少18wt%、至少19wt%、至少20wt%、至少22wt%、至少25wt%的纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子。

在本发明的一个方面中,第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准至多30wt%、至多28wt%、至多26wt%、至多25wt%、至多22wt%、至多20wt%、至多18wt%、至多15wt%的纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子。

可以如下计算出以无机氧化物当量为准的纵横比为至少2且平均较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子的wt%(wt%细长粒子)。wt%细长粒子=与涂层制剂中的氧化硅当量的总量比较源自细长粒子的wt%无机氧化物当量=m(sio2细长粒子)/m(sio2总量)*100=wt%细长粒子=以无机氧化物当量为准纵横比为至少2且平均较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子的wt%。其中m是细长粒子的固体的克数。

在本发明的一个方面中,第二涂层制剂包含介于0.1wt%至30wt%氧化铝当量之间的含铝化合物。在本发明的一个方面中,第二涂层制剂包含介于0.5wt%至30wt%氧化铝当量之间的含铝化合物。在本发明的一个方面中,涂层制剂包含介于0.5wt%至25wt%氧化铝当量之间的含铝化合物,包含介于1.0wt%至25wt%氧化铝当量之间的含铝化合物,包含介于2.0wt%至20wt%氧化铝当量之间的含铝化合物。

在本发明的一个方面中,第二涂层制剂包含至少0.1wt%、至少0.5wt%、至少1wt%、至少2wt%、至少3wt%、至少5wt%、至少7wt%、至少10wt%、至少12wt%氧化铝当量的含铝化合物。

在本发明的一个方面中,第二涂层制剂包含30wt%或以下、25wt%或以下、22wt%或以下、20wt%或以下、18wt%或以下、14wt%或以下氧化铝当量的含铝化合物。

本发明还提供了制备经涂布基材的方法,该方法包括以下步骤:

a)提供具有第一表面的基材;

b)在基材的第一表面上施加如前述实施方式中任一项所定义的第一涂层制剂;

c)干燥所施加的第一涂层制剂以获得包含至少部分被覆盖的第一表面的基材;

d)在至少部分被覆盖的第一表面上施加如前述实施方式中任一项所定义的第二涂层制剂;

e)任选地干燥所施加的第二涂层制剂;以及

f)将基材转化成经涂布基材。

以这样方式得到了经涂布基材,其包括基材和在基材的表面上提供的抗反射涂层。抗反射涂层包括在基材的表面上提供的第一涂布层、在与基材的相反侧接触第一层的表面的第二涂布层。

在一个方面中,基材在380-1100nm的范围内具有至少80%的平均透射。

根据本发明的经涂布基材在第一表面上包含至少两个涂布层。如例如由诸如sem或tem的电子显微镜所示的。椭圆偏光法可以被用作确定两个层的存在的替代方案。

第一反射测量可以被用作确定两个层的存在的替代方案。

透射测量可以被用作确定两个层的存在的替代方案。

根据本发明的经涂布基材通常在第一表面上包含至少两个施加的涂布层。

技术人员知道如何在步骤c)中干燥所施加的涂层以确保它足够强以承受施加第二涂层制剂的条件。合适的干燥条件可以包括使基材的第一表面上的第一涂层制剂暴露于90-300℃的温度持续10秒钟至7分钟。

技术人员知道如何改变时间和温度以确保所施加的第一涂层制剂足够强以承受施加第二涂层制剂的条件。例如在施加第二涂层制剂之前在90℃下5–7分钟。或者例如在200-300℃下小于1分钟。

在根据本发明的方法的一个方面中,在干燥所施加的第一涂层制剂之后并在将第二涂层制剂施加在经涂布基材的至少部分被涂布的第一表面上之前,使包含经干燥的第一涂层制剂的基材冷却至20℃至40℃的范围内的温度。

在根据本发明的方法的一个方面中,在步骤c)中干燥通过如下来进行:使基材的第一表面上的第一涂层制剂暴露于90-300℃的温度持续10秒钟至5分钟。

在根据本发明的方法的一个方面中,在步骤f)中转化经由加热例如通过加热至400摄氏度以上优选地持续至少1分钟来进行。

在本发明的另一个方面中,目标由制备经涂布基材的方法得以实现,该方法包括以下步骤:

a)提供具有第一表面的基材;

b)提供如所公开的实施方式中任一项所定义的第一涂层制剂;

c)将第一涂层制剂施加在基材的第一表面上;

d)干燥所施加的第一涂层制剂以获得包含至少部分被涂布的第一表面的基材;

e)使经涂布基材冷却,参见注释框,

f)提供如所公开的实施方式中任一项所定义的第二涂层制剂;

g)将第二涂层制剂施加在经涂布基材的至少部分被涂布的第一表面上;

h)干燥所施加的第二涂层,优选地在环境温度如18-35摄氏度下;

i)例如通过加热,诸如通过加热至400摄氏度以上,将包含至少部分被进一步涂布的第一表面的基材转化成在第一表面上包括至少两个涂布层的经涂布基材。

本文描述的第二涂层制剂包含在基材上的涂层中的纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子。发现了,在包含此类细长粒子的第二涂布层下面施加第一涂布层导致用该方法获得的经涂布基材的耐久性改善了。发现了,在包含此类细长粒子的第二涂布层下面施加第一涂布层导致用该方法获得的经涂布基材的机械稳定性改善了。

在本发明的另一个方面中,目标由通过如本文所描述的方法可获得的经涂布基材得以实现。

本发明还涉及一种经涂布基材,包括基材和在该基材的表面上提供的抗反射涂层,其中抗反射涂层包括在基材的表面上提供的第一涂布层、在与基材的相反侧接触第一层的表面的第二涂布层,其中第一层包含:

-无机氧化物粘合剂;并且

其中第二层包含:

-纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子;

-0wt%至30wt%氧化铝当量的含铝化合物;

-无机氧化物粘合剂;和

-如使用椭圆偏光法和/或电子显微镜所测量的直径在10nm至120nm的范围内的孔隙。

在一个方面中,基材在380-1100nm的范围内具有至少80%的平均透射。

本文描述的第二涂布层包含在基材上的涂层中的纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子。发现了,在包含此类细长粒子的第二涂布层下面施加第一涂布层导致经涂布基材的耐久性改善了。

本发明还涉及一种经涂布基材,包括基材和在该基材的表面上提供的抗反射涂层,其中抗反射涂层包括在基材的表面上提供的第一涂布层、在与基材的相反侧接触第一层的表面的第二涂布层,其中第一层包含:

-无机氧化物粘合剂;并且

其中第二层包含:

-纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子;

-0wt%至30wt%氧化铝当量的含铝化合物;

-无机氧化物粘合剂;和

-如使用椭圆偏光法和/或电子显微镜所测量的直径在10nm至120nm的范围内的孔隙。

可以使用stemedx来确定抗反射涂层中的含铝化合物的wt%氧化铝当量。或者,可以使用tof-sims来确定它。

在本发明的一个方面中,聚合物可以为阳离子聚合物。在根据本发明的经涂布基材的一个实施方式中

-基材是具有折射率n0的玻璃基材;

-第一层在经涂布基材上具有如使用椭圆偏光法所测量的在50nm至180nm的范围内的第一层厚度以及如使用椭圆偏光法所测量的在600nm的光波长下在1.50-1.30的范围内的折射率n1;并且

-第二层在经涂布基材上具有如使用椭圆偏光法所测量的在50nm至180nm的范围内的第二层厚度以及如使用椭圆偏光法所测量的在600nm的光波长下在1.35-1.20的范围内的折射率n2。

-并且n0<n1<n2

好处是这种经涂布基材可以具有中性色。中性色被定义为相对于由a1*=b1*=0和l1*介于0与100之间定义的灰轴显示出小于2.3的δe*的经涂布基材,这有效地产生定义δe*=(a2*2+b2*2)1/2<2.3,其中δe*、l*、a*和b*是与d65光源一起使用cie76标准来根据cielab值定义的,并且l2*、a2*和b2*是使用经涂布基材的全反射测量结果来计算出的。

在一个实施方式中,在基材的经涂布侧使用iso11664-4:2008(其是指cie1976l*a*b*颜色空间)来测量δe*。

本文公开的涂层是多孔涂层。可以使用包含粘合剂和致孔剂的涂层制剂来制造涂层。粘合剂包含无机粘合剂粒子,诸如金属氧化物粒子,和/或无机氧化物前体。致孔剂通常包含在暴露于升高的温度时将分解、燃烧、蒸发或被以其他方式被除去的有机材料。通常升高的温度是400摄氏度或以上,诸如550摄氏度或以上,诸如600摄氏度或以上。通常有机材料是有机聚合物。在一个方面中,致孔剂包括有机材料,该有机材料包括有机聚合物,诸如有机中性聚合物、有机阳离子聚合物、有机阴离子聚合物、聚电解质或它们的组合。致孔剂通常包括有机聚合物核和围绕核的无机氧化物壳。

可以将有机致孔剂材料的wt%定义为

有机致孔剂材料的wt%通常被表达为非挥发性有机材料占涂层制剂中固体的总量的分数。有机致孔剂材料的wt%可以如下确定:

a)称一定量的制剂重量。

b)此后将制剂干燥至恒定质量,使得所有挥发性组分被除去。例如,通过在真空下在200℃下干燥直到不再观察到质量损失为止。

c)称剩余材料重量。这是固体的重量(有机质致孔剂材料和无机物的总质量)。

d)在650℃下加热固体的剩余部分持续10分钟。

e)称剩余部分重量。这是无机物的重量。

f)计算出固体的重量与无机物的重量之间的差:这是有机致孔剂材料的重量。

g)应用以下公式:

固体是非挥发性有机材料加上无机材料的量。

根据本公开的涂层包含诸如细长无机致密氧化物粒子的无机粒子。注意,细长无机致密氧化物粒子和细长致密无机氧化物粒子在本文中可互换地使用。注意,细长无机致密氧化物粒子和细长块状金属氧化物粒子在本文中可互换地使用。

在另一方面中,细长致密无机氧化物粒子占第二涂布层中的无机氧化物的显著量。

第二涂层制剂包括在基材上的涂层中的纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子。发现了,在包含此类细长粒子的第二涂布层下面存在第一涂布层导致抗反射涂层的耐久性改善了。

在另一方面中,细长致密无机氧化物粒子占第二涂层制剂中的无机氧化物的显著量。

在根据本发明的第二涂层制剂的一个方面中,细长致密无机氧化物粒子占涂层制剂中的无机氧化物当量的总量的5wt%至70wt%,优选地占第二涂层制剂中的无机氧化物当量的总量的5wt%至50wt%,更优选地占第二涂层制剂中的无机氧化物当量的总量的10wt%至45wt%,并且最优选地占涂层制剂中的无机氧化物当量的总量的12wt%至30wt%。在根据本发明的第二涂层制剂的一个方面中,细长致密无机氧化物粒子占涂层制剂中的无机氧化物当量的总量的5wt%至15wt%。

在根据本发明的第二涂层制剂的一个方面中,细长致密无机氧化物粒子占第二涂层制剂中的无机氧化物当量的总量的至少5wt%、至少7wt%、8wt%、至少9wt%、至少10wt%、至少11wt%、至少12wt%、至少13wt%、至少14wt%、至少15wt%、至少16wt%、至少17wt%、至少18wt%、至少19wt%、至少20wt%、至少22wt%、至少25wt%。

在根据本发明的第二涂层制剂的一个方面中,细长致密无机氧化物粒子占第二涂层制剂中的无机氧化物当量的总量的30wt%或以下、28wt%或以下、26wt%或以下、25wt%或以下、22wt%或以下、20wt%或以下、18wt%或以下或15wt%或以下。

根据本发明的抗反射涂层包括直径在小于1nm直到约120nm的范围内的孔隙。孔隙可以是开放孔隙,诸如沿着两个粒子之间的边界并任选地连接到涂层的表面的开口,并且/或者孔隙可以是封闭的,诸如(封闭的)中空粒子。源自致孔剂的孔隙在本文中也被称为致孔剂孔隙。优选的是,涂层包含直径为10nm至120nm的孔隙,被称为致孔剂孔隙。对于直径大于10nm的孔隙,孔隙直径可由电子显微镜估计。对于直径在2nm至50nm的范围内的孔隙,可使用孔隙率椭圆偏光法来确定孔隙大小分布。

致孔剂孔隙优选地具有基本上规则的形状,诸如球形或椭球体(具有一个或两个长轴)孔隙。在一个方面中,致孔剂孔隙优选地具有基本上规则的形状,诸如球形或椭球体(具有一个或两个长轴)孔隙,但是纵横比不应该大于5,因为这可能负面地影响涂层的机械性能。中空粒子,诸如中空无机氧化物粒子可以被定义为具有无机氧化物壳以及中空核的粒子。致孔剂孔隙可以由诸如例如中空无机氧化物粒子的中空无机氧化物粒子定义并且可以源自具有无机氧化物(或无机氧化物前体)壳和有机聚合物基核的核-壳粒子,使得在涂层固化后聚合物将被除去。在涂层制剂固化后,聚合物将被分解/除去并形成涂层。致孔剂孔隙可以由诸如例如中空无机氧化物粒子的中空无机氧化物粒子定义并且可以源自具有无机氧化物(或无机氧化物前体)壳以及包含有机聚合物和/或有机化合物的核材料的核-壳粒子,使得在涂层固化后核材料将被除去。在涂层制剂固化后,核材料将被分解/除去,使得形成多孔涂层。孔隙通常源自有机致孔剂,其在涂层制剂转化成功能涂层期间通常将被分解、燃烧、蒸发或以其他方式被除去。

在一个方面中合适的固化温度是至少400摄氏度。在一个方面中合适的固化温度是至少550摄氏度,在一个方面中是至少600摄氏度。孔隙也可以由无机粘合剂粒子和/或致密无机氧化物粒子的组合定义。在这种情况下,孔隙通常源自有机致孔剂,诸如聚合物粒子或另一致孔剂,其在涂层制剂转化成功能涂层期间通常将被分解、燃烧、蒸发或以其他方式除去。致孔剂包括有机中性、阳离子和阴离子聚合物或聚电解质(参见例如fuji,m.;takai,c.;riveravirtudazo,r.v.;adv.powdertech.,2014,25,91-100;zhang,x.等人,app.mater.interfaces,2014,6,1415-1423)。

在本公开中孔隙通常源自有机致孔剂,诸如聚合物粒子或另一种致孔剂,其在涂层制剂转化成功能涂层期间通常将被分解、燃烧、蒸发或以其他方式被除去。应该观察到,转化不包含有机(单体)化合物的聚合,因为粘合剂是基于无机氧化物的粘合剂,转化因此是烧结型转化,其中有机物被至少部分地除去并且金属氧化物粒子至少部分地烧结在一起。

除了致孔剂孔隙之外,较小孔隙还至少存在于粘合剂中。在本发明的上下文中,粘合剂孔隙因此是直径为1nm至10nm以下的孔隙。粘合剂孔隙通常是介于粘合剂的相邻粒子、致密无机氧化物粒子和中空纳米粒子(若存在的话)之间的非接触区域中的不规则但扩展的孔隙,并且可以形成网络,该网络可能或可能不与涂层的表面或与致孔剂孔隙连接。

根据本发明的涂层是多孔涂层。多孔在本文中意味着涂层具有孔隙和至少2%的孔隙率。最大孔隙率取决于涂布层的机械要求并且通常为50%或以下,优选地孔隙率小于45%,并且更优选地孔隙率小于40%。在一个方面中,这种涂布层具有2%至50%的孔隙率。高孔隙率通常提高抗反射性能但是可以减小涂层的机械强度。在一个方面中,多孔抗反射涂布层的孔隙率为2%或以上、5%或以上、10%或以上、15%或以上、20%或以上、25%或以上、30%或以上。在一个方面中,多孔抗反射涂布层的孔隙率为50%或以下、45%或以下、40%或以下。在一个方面中,多孔抗反射涂布层的孔隙率为25%至40%。在一个方面中,多孔抗反射涂布层的孔隙率为30%至40%。

多孔抗反射涂布层还可以在本文中被称为涂层或抗反射涂层。

如本领域的技术人员所公知的,可以对sem照片合适地执行图像分析。本领域的技术人员将能够在与基材正交的涂布层的横截面的sem照片上执行图像分析以确定在最靠近基材的表面的ar涂层的区域中具有至少10nm的最小尺寸的孔隙的量小于在更靠近大气的ar涂层的区域中具有至少10nm的最小尺寸的孔隙的量。

结果技术人员能够确定第一层是否具有与第二层不同的孔隙率。或者椭圆偏光法可以被用于此目的。

或者技术人员可以根据测量的折射率(ri)来计算出孔隙率。在知道没有任何孔隙的涂层材料的ri后,技术人员可计算出在涂布层中存在多少空气/孔隙体积。本文的涂层材料是在例如通过加热将涂层制剂转化成功能涂层之后的总无机氧化物材料。

总无机氧化物材料包括涂层中的所有无机氧化物材料例如粘合剂的材料,加上无机氧化物壳的材料,加上含铝化合物。

在一个方面中,通过在与基材正交的涂布层的横截面的sem照片上进行图像分析来确定孔隙率。

在本发明的一个方面中,经涂布基材的涂布层的孔隙率为2%至50%。

根据本发明的涂层还包含纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子。优选地较小直径在5nm至20nm的范围内。细长意味着粒子的尺寸中的至少一个长得多,诸如为粒子的另一尺寸的长度的至少2、3、4、5、8、10、15或20倍。优选的是,细长致密无机氧化物粒子的长度是粒子的另一尺寸的长度的50倍以下,诸如为粒子的另一尺寸的长度的至多50、30、25、20或15倍。当粒子具有不规则的形状时,纵横比如下计算:从粒子的一侧到粒子的另一侧的最长直线的长度(即使这可能意味着直线可能在粒子外部)除以至少沿着该直线横贯最长直线的粒子的最短尺寸。细长致密无机氧化物粒子的实施例是ipa-st-up(nissanchemical)和levasilcs15/175(akzonobel),以及其他可商购的细长致密无机氧化物粒子。另外的实施例包括levasilcs8-490和levasilcs15-150(akzonobel)。通常细长粒子具有小于其长度的直径。在一个方面中,细长致密粒子包括直径为1nm至30nm且长度为10nm至200nm的细长二氧化硅粒子。

在一个方面中,细长致密粒子包括直径为9nm至15nm且长度为40nm至100nm长的细长二氧化硅粒子。ipa-st-up(nissanchemical)是直径为9nm至15nm且长度为40-100nm长的细长二氧化硅粒子的示例。

在一个方面中,细长致密粒子是直径为1nm至30nm且长度为10nm至200nm的细长二氧化硅粒子。

在一个方面中,细长致密粒子是直径为9nm至15nm且长度为40nm至100nm长的细长二氧化硅粒子。ipa-st-up(nissanchemical)是直径为9nm至15nm且长度为40-100nm长的细长二氧化硅粒子的示例。

本文的ipa-st-up是指organosilicasoltmipa-st-up。

细长粒子具有至少2的纵横比并且可以不限于此,具有椭球体、杆状或不规则的形状。如本发明中所使用的细长粒子具有长度为x1的较长轴(其也可以被称为长轴);具有长度为x2垂直于较长轴的较短轴(其也可以被称为短轴);以及至少2的纵横比(x1/x2)。

纵横比是通过将最长轴的长度除以较小轴的长度来计算出的。最长轴还可以被称为长轴。较小轴还可以被称为粒子的短轴、较小直径或最短尺寸。

通常为了确定粒子的轴的长度,使用粒子的外表面。

致密意味着无机氧化物粒子具有低孔隙率或无孔隙率,诸如小于5体积%的孔隙率或无孔隙率。在一个方面中,细长致密无机氧化物粒子的孔隙率为0.5-5体积%,在一个方面中为1-4体积%,在一个方面中为1-3体积%。

致孔剂在本文中意指能够在最终涂层中形成直径为10nm至120nm、优选地30nm至100nm的孔隙的实体,其可以例如为中空粒子;核-壳粒子,具有沸点低于涂层制剂的固化温度的核或在固化温度以下可燃烧或可解聚的核;在固化温度以下可燃烧或可解聚的粒子。致孔剂还可以被称为孔隙形成剂。沸点低于固化温度沸点的核具有低于固化温度的分解温度。在固化温度以下可燃烧或可解聚的核是在固化期间即在低于固化温度的温度下分解或解聚或它们的组合的核。结果核被除去并形成孔隙。

因此致孔剂或孔隙形成剂在本文中意指能够在最终涂层中形成直径为10nm至120nm、优选地30nm至100nm的孔隙的实体。致孔剂可以为聚合物粒子,例如聚苯乙烯粒子、pluronicp123和/或pmma粒子。致孔剂可以例如为中空粒子。致孔剂可以例如为中空二氧化硅粒子。致孔剂可以例如为具有沸点低于涂层制剂的固化温度的核的核-壳粒子。致孔剂可以为具有在固化温度以下可燃烧或可解聚的核的核-壳粒子或在固化温度以下可燃烧或可解聚的粒子。沸点低于固化温度的核包含沸点低于固化温度的材料。在固化温度以下可燃烧或可解聚的核包含在固化期间即在低于固化温度的温度下分解或解聚或它们的组合的材料。结果化合物被除去并形成孔。致孔剂可以为核-壳粒子,其中核包含核材料;诸如有机化合物,并且壳包含无机氧化物。

无机物的氧化物当量在本文中意指包含氧化硅的金属氧化物,不管无机物种存在于其中的实际化合物,所以例如不管存在的物种是四乙氧基硅烷、部分地水解的四乙氧基硅烷还是sio2,四乙氧基硅烷都将计为sio2,即无机物的氧化物当量在本文中意指包含可由所使用的实际化合物或无机氧化物前体形成的氧化硅的金属氧化物的等效量。所以例如,不管存在的物种是四乙氧基硅烷、部分地水解的四乙氧基硅烷还是sio2,一定量的四乙氧基硅烷都将被表达为sio2当量。氧化铝类似,计算出能形成的纯al2o3的量。基于添加到制剂的氧化铝前体将氧化铝当量计算回为理论al2o3量。

氧化铝前体可以包括

-al(iii)络合物,诸如形式为alx3的al(iii)的卤素基盐,其中x可以为f、cl、br、i及其水合物形式;

-al(iii)无机盐,诸如al(iii)硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、碳酸盐及其水合物形式;

-带有氧或氮供体基配体的al(iii)络合物,这些配体是可水解的,诸如醇盐或酰胺;以及

-它们的组合。

氧化铝前体可以包括al(异丙氧化物)3、al(仲丁氧化物)3、al(no3)3、alcl3或它们的组合中的任一种。

二氧化硅前体可以包括teos(四乙氧基硅烷)、tmos(四甲氧基硅烷)、烷基硅烷诸如(r)x)si(och3)4-x,其中r=ch3;c2h5;oc2h5的och3或它们的组合。

在一个方面中,涂层制剂的无机氧化物当量基于在空气中在600℃下燃烧2分钟之后的总灰分余量。如技术人员知道的,在空气中在600℃下燃烧2分钟之后的总灰分余量是在空气中在600℃下燃烧2分钟之后的总残余固体材料。

例如对于二氧化硅,从烷基硅烷开始。当提及氧化物当量时,做出仅形成纯sio2的假定。氧化铝类似,如果从al(no3)3开始,则计算出能形成的纯al2o3的量。

例如对于10克的原硅酸四乙酯(teos),无机氧化物当量的量如下计算:

即当量sio2=无机物的氧化物当量=10/208,33*60,08=2,88g

例如对于纵横比为至少2且平均较小直径在3nm至20nm的范围内的1克细长致密无机氧化物粒子,无机氧化物当量的量如下计算:

实施例中使用的细长粒子被认为是纯sio2。所以1克细长粒子相当于1g无机氧化物(在这里为1克sio2)。

可以将涂层制剂中的wt%氧化铝表达为

在一个实施方式中,致孔剂占涂层制剂中的无机氧化物的总量的显著部分。优选地,致孔剂占第二涂层制剂中的无机氧化物的总量的10wt%至75wt%,并且更优选地致孔剂占第二涂层制剂中的无机氧化物的总量的20wt%至50wt%。当致孔剂是核壳粒子或中空粒子时,情形可能例如是这样的。

无机氧化物可以为从玻璃涂层知道的任何氧化物。无机氧化物可以为从玻璃涂层知道的任何氧化物,包括金属氧化物,诸如例如al2o3、sio2、tio2、zro2、镧系元素的氧化物及它们的混合物(包括混合氧化物)。无机氧化物可以为从玻璃涂层知道的任何氧化物,包括金属氧化物、化合物和混合物,包括例如al2o3、sio2以及任选地以下项中的一种或多种:li2o、beo、bao、mgo、k2o、cao、mno、nio、sro、feo、fe2o3、cuo、cu2o、coo、zno、pbo、geo2、sno2、sb2o3、bi2o3。优选的是,无机氧化物含二氧化硅,优选地无机氧化物包含至少50wt%的二氧化硅,并且更优选地无机氧化物是至少90wt%的二氧化硅,诸如无机氧化物由二氧化硅组成。

根据本发明的经涂布基材可以例如由如本文所描述的方法制备。这种方法包括以下步骤:提供基材;提供涂层制剂;将涂层制剂施加在基材上;干燥基材上的涂层制剂;以及将基材上的涂层制剂转化成经涂布基材。应该观察到,转化不涉及有机聚合物的聚合而是粘合剂的固结和/或致孔剂变成涂层中的孔隙的转化。

在这种情形下,包含如本文所描述的施加的涂层制剂的基材通过如下转化成经涂布基材:使所施加的涂层制剂暴露于低于250℃的温度。在一个方面中,使所施加的涂层制剂暴露于低于200℃、低于175℃或低于150℃的温度。在执行根据本发明的方法中的任何一种之后,通常这将产生在第一表面上包括至少两个涂布层的经涂布基材。

在wo2007/093341中公开了包含ipa-st-up粒子(细长粒子)和无机粘合剂的抗反射涂层。然而,wo2007/093341未指示与耐久性性质的任何相关性并且未公开在涂层中存在直径为10-120nm的孔隙,特别是没有直径为30-100nm的孔隙。

当将涂层施加到诸如玻璃片材的基材时,涂层将具有面向基材的内表面和背离基材的外表面。在一个实施方式中,细长致密无机氧化物粒子不均匀地分布在第二涂层中。特别地,发现源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比在第二涂层的外表面中或附近更高是有利的。在这里,外表面是指涂层的远离基材的表面,该表面通常被暴露于大气。

可以例如通过stem-edx或通过深度剖析来确定分布。因此,可以例如通过stem-edx或通过深度剖析来确定涂层中的细长致密无机氧化物粒子的分布。当致密无机氧化物粒子和总体制剂的化学组成不同时,这是特别有利的。

在根据本发明的涂层的一个方面中,与参考涂层相比,源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比在涂层的外表面中或附近更高。合适的参考涂层可以为没有细长致密无机氧化物粒子的涂层。

发现如果与源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量相比,该比在最靠近外表面的涂层的20nm中更高,则是有利的。在一个方面中,在最靠近外表面的涂层的20nm中的源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物之比较之源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均比高至少50%。特别地,人们发现当在最靠近外表面的涂层的20nm中的所述比较之源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量比更高时是有利的。优选地,在最靠近外表面的涂层的20nm中的源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物之比较之源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均比高至少50%,并且更优选地,在最靠近外表面的涂层的20nm中的源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物之比是源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均比的至少两倍。理论推测是:与细长致密无机氧化物粒子的这种分布相关联的改善的耐久性性能与当细长致密无机氧化物粒子被布置在涂层的表面附近或表面处时观察到的表面形态的轻微变化有关,但并不限于此。

在一个方面中,根据本发明的经涂布基材显示出,在最靠近经涂布基材的外表面的涂层的20nm厚顶层中的源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比较之源自致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量比更高。

在一个方面中,在第二涂布层的顶层中的源自致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比较之源自细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量比高至少50%。

在一个方面中,本发明提供了一种经涂布基材,该经涂布基材可通过根据本发明的制备经涂布基材的方法获得,显示出改善的耐久性性能。

基材是固体材料,诸如聚合物片材或玻璃构件。基材可以包括石英或聚合物箔,诸如玻璃箔。聚合物基材的示例是塑料箔和基于从以下项中选择的聚合物中的一种或多种的聚合物:聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚萘二甲酸乙二酯(pen)、聚碳酸酯(pc)。聚合物基材的另一个示例包括聚酰亚胺(pi)。聚合物基材对于柔性太阳能电池是有利的。优选地基材是透明的。在一个方面中,经涂布基材在380-1100nm的范围内具有至少80%的平均透射。

优选地,基材是从以下项的组中选择的玻璃构件:浮法玻璃、化学强化浮法玻璃、硼硅酸盐玻璃、结构化玻璃、钢化玻璃和厚度在例如20μm至250μm如50μm至100μm的范围内的薄柔性玻璃,以及包括玻璃构件的基材,如部分地或完全地组装的太阳能模块和包括玻璃构件的组件。玻璃构件可以为sm玻璃或mm玻璃。可商购的mm玻璃包括用于光伏应用的interfloatgmbsina3.2mm太阳能玻璃。

在本发明的一个方面中,经涂布基材是用于太阳能模块的盖玻璃。

本发明还涉及一种太阳能模块,该太阳能模块包括如本文所描述的经涂布基材。

太阳能模块是通常包括形成基材的第一表面的至少一部分的玻璃构件和从由以下项组成的组中选择的至少一个构件的模块:薄膜透明导电层和/或半导体层、后板、密封剂、太阳能电池、导电膜、布线、控制器盒和框架。玻璃构件可以是从以下项的组中选择的:浮法玻璃、化学强化浮法玻璃、硼硅酸盐玻璃、结构化玻璃、钢化玻璃和厚度在例如20μm至250μm如50μm至100μm的范围内的薄柔性玻璃。用于根据本发明的方法的优选的基材因此是钢化玻璃、化学强化玻璃以及包括诸如部分地或完全地组装的太阳能电池模块的温度敏感部件的基材。

根据本发明的涂层优选地是抗反射涂层。在根据本发明的一个方面中,经涂布基材显示出至少2%、至少3%、至少4%、至少5%的are。

在一个方面中,根据本发明的经涂布基材显示出基材-涂层抗反射效应are,其中

are=t经涂布基材,0-t基材,0

为至少2%,优选地are是至少3%,更优选地are是至少4%,其中t是由optosoltranspecvis-nir测量的380-1100nm的波长范围内的平均透过率,基材是指没有涂层的基材,经涂布基材是指具有双面涂层的基材并且0是指在pct试验之前。

根据本发明的涂层特别适合于降低基材例如任何类型的玻璃基材的反射率,从而被用作抗反射涂层。

在另一方面中,第二涂层制剂包含能够形成直径为10-120nm的孔隙的致孔剂、纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子、无机粘合剂、溶剂以及0.5wt%至30wt%氧化铝当量的含铝化合物。铝(aluminium和aluminum)在本文可互换地使用。在一个方面中,含铝化合物的氧化铝当量基于在空气中在600℃下燃烧2分钟之后的总灰分余量。铝可以例如作为金属氧化物粉末被提供,但是更优选地作为任选地在溶液或悬浮液中的有机或无机盐被提供。在一个优选的实施方式中,第二涂层制剂包含介于1.0wt%至25wt%氧化铝当量之间的含铝化合物,因为发现,在保存期限方面的稳定性对此范围内的铝浓度来说最佳。稳定性是指第二涂层制剂的稳定性。可以通过查看涂层制剂的均匀性来评估第二涂层制剂的稳定性。不均匀的涂层制剂指示低稳定性和低保存期限。制剂的不均匀性可通过在液体制剂中存在沉淀物或胶凝来直接观察到,或者可经由胶体粒子在悬浮液中随时间的生长或聚集通过dls(动态光散射)测量到。使用不均匀的涂层制剂通常导致非均匀的涂层。

致孔剂可以例如为中空无机氧化物粒子,或具有无机氧化物(或无机氧化物前体)壳和包含有机化合物如阳离子聚合物的核的核-壳粒子。致孔剂还可以为有机致孔剂,诸如有机纳米粒子,例如有机聚合物纳米粒子或另一致孔剂,其在涂层制剂转化成功能涂层期间通常将被分解、燃烧、蒸发或以其他方式被除去。有机纳米粒子在本文中意指包含一个或多个有机分子并且大小在50nm至150nm的范围内的粒子。有机分子的示例是聚合物,诸如丙烯酸类聚合物和胶乳;和低聚物。细长致密无机氧化物粒子如上所讨论。

在本发明的一个方面中,致孔剂占第二涂层制剂中无机氧化物当量总量的10wt%至75wt%。在一个方面中,致孔剂占第二涂层制剂中无机氧化物当量总量的20wt%至50wt%。

无机粘合剂通常包含直径在0.1nm至7nm的范围内的无机氧化物粒子和/或直径在0.1nm至7nm的范围内的无机氧化物前体。无机粘合剂优选地是直径大约为0.1nm至7nm的无机氧化物粒子或无机氧化物前体。

注意,无机氧化物粒子的直径可以大于7nm,例如在7nm至10nm的范围内。注意,无机氧化物前体的直径可以大于7nm,例如在7nm至10nm的范围内。

在本发明的一个方面中,无机粘合剂包括平均直径在0.1nm至7nm的范围内的无机氧化物纳米粒子。

在一个方面中,无机粘合剂通常包含直径在0.1nm至5nm的范围内的无机氧化物粒子和/或直径在0.1nm至5nm的范围内的无机氧化物前体。

可以通过动态光散射(dls)来测量无机氧化物粒子和/或无机氧化物前体的直径。示例是预低聚的烷氧基活性硅,诸如预低聚的四乙氧基硅烷、预低聚的烷氧基钛和金属氧化物溶胶凝胶。无机氧化物粒子和/或无机氧化物前体的示例包括金属氧化物溶胶。预低聚的烷氧基活性硅(silicium)也被技术人员称为预低聚的烷氧基硅。可以例如像wo2009/106456(通过引用并入本文)中所描述的那样制备无机粘合剂。

本文所述的涂层制剂包括溶剂。溶剂可以为可实现涂层制剂的稳定分散的任何溶剂、溶剂的组合、或溶剂及诸如表面活性剂和稳定剂的添加剂的组合。通常,溶剂占涂层制剂质量的80-98%。高度合适的溶剂是异丙醇(ipa)、水或包含ipa和/或水的溶剂的组合。

本发明的另一方面涉及一种包括根据本发明的经涂布基材的太阳能模块。本发明的另一方面涉及一种包括如本文所描述的经涂布基材的太阳能模块。这种太阳能模块以较低的运营成本随着时间的推移而表现出显著更好的性能。如由本文公开所提供的提高的耐久性可以提供如在太阳能模块的寿命期间测量的提高的功率输出。包括根据本发明的经涂布基材的其他有利的装置是温室玻璃(或聚合物膜片)、集中式太阳能模块、窗、显示器。在诸如例如屋顶涂层或容器表面的一些应用中,基材可以是不透明的,并且本发明的优点因此集中于经涂布基材的改善的耐久性。

可以通过本领域中的任何已知技术例如浸涂、刷涂、喷涂、旋涂、槽模涂布、气溶胶涂布或经由辊的使用将涂层制剂施加到基材。喷涂可以是无空气的或者使用常规空气、静电或高体积/低压力(hvlp)或气溶胶涂层。优选的是,通过辊涂、气溶胶涂布或浸涂来施加涂层制剂。

功能涂层意指增强功能涂层被附接到的基材的机械、光学和/或电气性能的涂层。与未经涂布基材的机械性能比较,用本发明的涂层涂布的基材的可能增强的机械性能的示例是提高的表面硬度、提高的刚度或磨损性能。用本发明的涂层涂布的基材的可能增强的光学性能的示例是与通过基材直接来自空气的光透过率相比,通过功能涂层和基材来自空气的光透过率提高了,并且与直接从空气到未经涂布基材的反射率相比,来自从空气到功能涂层和功能涂层到基材的相间的反射率减小了。与未转化的涂层和/或未经涂布基材相比,用本发明的涂层涂布的基材的可能增强的电气性能的示例是提高的电导率。

本发明的另一方面涉及包含纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长无机氧化物粒子的涂层制剂用于改善基材的耐久性性能的用途。特别地,此实施方式涉及一种涂层制剂,所述涂层制剂包含核-壳纳米粒子作为致孔剂,其中核包含有机化合物,诸如阳离子,并且壳包含无机氧化物,以及基于在空气中在600℃下燃烧2分钟之后的总灰分余量介于0.5wt%至20wt%氧化铝当量之间的含铝化合物。可以经由icp-ms确定涂层制剂的灰分余量中的含铝化合物的氧化铝当量的量。

本发明的另一方面包括如本文所描述的涂层制剂用于改善基材如太阳能模块用盖玻璃的耐久性性能的用途。本发明的另一方面包括包含纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子的涂层制剂用于改善基材的耐久性性能的用途,其中涂层制剂包含核-壳纳米粒子作为致孔剂,其中核包含有机化合物,壳包含无机氧化物;并且制剂包含介于0.1wt%至30wt%氧化铝当量之间的含铝化合物。

本发明的另一方面包括以下项的组合的用途

-纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子;和

-含铝化合物,

以改善基材的耐久性性能。

本发明的另一方面包括如所描述的套件用于改善ar涂布基材优选地ar涂布玻璃基材的耐久性的用途。

本发明的实施方式包括下列的:

1.一种用于在太阳能模块中使用的盖玻璃上提供具有改善的性能的抗反射涂层的零件套件,包括

(a)第一容器,所述第一容器包含第一涂层制剂,所述第一涂层制剂包含无机氧化物粘合剂和溶剂;以及

(b)第二容器,所述第二容器包含第二涂层制剂,所述第二涂层制剂包含

i.以无机氧化物当量为准至少2wt%的纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子;

ii.能够形成直径在10nm至120nm的范围内的孔隙的致孔剂;

iii.无机氧化物粘合剂;和

iv.溶剂

其中基于如使用icp-ms所测量的在空气中在600℃下燃烧2分钟之后的总灰分余量,所述第二涂层制剂包含0wt%至30wt%氧化铝当量的含铝化合物。

2.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述细长致密氧化物粒子具有如从至少一个tem图像所测量的至少2的纵横比和在3nm至20nm的范围内的平均较小直径。

3.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述细长致密氧化物粒子包含具有2nm至20nm的平均直径和10nm至60nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

4.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述细长致密氧化物粒子包含具有3nm至20nm的平均直径和30nm至150nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

5.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述细长致密氧化物粒子包括具有4nm至15nm的平均直径和40nm至100nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

6.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述细长致密氧化物粒子是具有3nm至20nm的平均直径和30nm至150nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

7.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述细长致密氧化物粒子是具有4nm至15nm的平均直径和40nm至100nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

8.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准2wt%至50wt%的细长致密无机氧化物粒子。

9.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准10wt%至30wt%的细长致密无机氧化物粒子。

10.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准15wt%至30wt%的细长致密无机氧化物粒子。

11.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准2wt%至40wt%的细长致密无机氧化物粒子。

12.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准2wt%至35wt%的细长致密无机氧化物粒子。

13.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准2wt%至30wt%的细长致密无机氧化物粒子。

14.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准2wt%至25wt%的细长致密无机氧化物粒子。

15.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准3wt%至40wt%的细长致密无机氧化物粒子。

16.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准4wt%至30wt%的细长致密无机氧化物粒子。

17.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准5wt%至30wt%的细长致密无机氧化物粒子。

18.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准10wt%至40wt%的细长致密无机氧化物粒子。

19.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准15wt%至40wt%的细长致密无机氧化物粒子。

20.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含以无机氧化物当量为准15wt%至30wt%的细长致密无机氧化物粒子。

21.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含0.1wt%至25wt%氧化铝当量的含铝化合物。

22.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含0.5wt%至22wt%氧化铝当量的含铝化合物。

23.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含0.5wt%至20wt%氧化铝当量的含铝化合物。

24.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂包含1wt%至15wt%氧化铝当量的含铝化合物。

25.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂包含能够形成直径在1nm至120nm的范围内的孔隙的致孔剂。

26.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂包含能够形成直径在10nm至120nm的范围内的孔隙的致孔剂。

27.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在1wt%至30wt%的范围内。

28.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在2wt%至20wt%的范围内。

29.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在5wt%至25wt%的范围内。

30.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在5wt%至20wt%的范围内。

31.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在5wt%至18wt%的范围内。

32.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在5wt%至15wt%的范围内。

33.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在20wt%至50wt%的范围内。

34.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在20wt%至37wt%的范围内。

35.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在20wt%至35wt%的范围内。

36.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在20wt%至32wt%的范围内。

37.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在20wt%至30wt%的范围内。

38.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在20wt%至28wt%的范围内。

39.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在21wt%至32wt%的范围内。

40.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%在21wt%至28wt%的范围内。

41.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%小于所述第二涂层制剂中的有机致孔剂材料的wt%。

42.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包含核-壳纳米粒子,其中所述核包含有机化合物并且所述壳包含无机氧化物。

43.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述有机化合物包括聚合物。

44.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述有机化合物包括阳离子聚合物。

45.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述阳离子聚合物包括聚(甲基)丙烯酸酯和/或它们的共聚物。

46.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包括阳离子稳定的共聚物胶束。

47.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包括阳离子二嵌段或三嵌段共聚物。

48.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包括阳离子稳定的胶乳。

49.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包含中空粒子,优选地作为中空二氧化硅粒子。

50.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包含从环氧乙烷和环氧丙烷获得的嵌段共聚物。

51.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包括三嵌段共聚物,所述三嵌段共聚物包括聚(环氧乙烷)(peo)和聚(环氧丙烷)(ppo)。

52.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包含:核-壳纳米粒子,其中所述核包含有机化合物,诸如阳离子聚合物,并且所述壳包含无机氧化物;以及中空无机纳米粒子。

53.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一组合物中的所述致孔剂与所述第二组合物中的所述致孔剂不同。

54.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一组合物中的所述致孔剂与所述第二组合物中的所述致孔剂相同。

55.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第一涂层制剂中的所述致孔剂包含在前述实施方式中任一项中描述的所述致孔剂的组合。

56.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述第二涂层制剂中的所述致孔剂包含在前述实施方式中任一项中描述的所述致孔剂的组合。

57.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂包含

-核-壳纳米粒子,其中所述核包含如前述实施方式中任一项所定义的有机化合物,并且所述壳包含无机氧化物;

-和中空无机纳米粒子。

58.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂具有如使用dls所测量的20-150nm的平均大小。

59.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述致孔剂具有如使用dls所测量的30-120nm的平均大小。

60.根据前述实施方式中任一项所述的套件,所述套件用于生产太阳能模块用盖玻璃,其中在所述第一涂层制剂之前施加所述第一涂层制剂。

61.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中与参考物比较,所述改善的性能包括如使用压力锅试验(pct-24小时)测试所测量的改善的耐久性。

62.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中与参考物比较,所述改善的性能包括如使用压力锅试验(pct-48小时)测试所测量的改善的耐久性。

63.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述改善的性能包括相对于灰轴小于2.3的δe*,其中所述δe*是与d65光源一起使用cie76标准来根据cielab值定义的。

64.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述经涂布基材显示出基材-涂层抗反射效应are,其中

are=t经涂布基材,0-t基材,0

为至少2%,其中t是在380-1100nm的波长范围内的平均透过率,基材是指没有涂层的基材,经涂布基材是指具有双面涂层的基材并且0是指在pct之前。

65.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述基材显示出至少3%的are。

66.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述基材显示出至少4%的are。

67.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述基材显示出至少5%的are。

68.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述无机氧化物粘合剂包含平均直径在0.1nm至7nm的范围内的无机氧化物纳米粒子。

69.根据前述实施方式中任一项所述的套件,其中所述无机氧化物粘合剂包含无机氧化物纳米粒子,所述无机氧化物纳米粒子包含从al2o3、sio2、tio2和zro2中选择的至少一种金属氧化物。

70.一种制备经涂布基材的方法,所述方法包括以下步骤:

-提供具有第一表面的基材;

-在所述基材的第一表面上施加如前述实施方式中任一项所定义的第一涂层制剂;

-干燥所施加的第一涂层制剂以获得包括至少部分被覆盖的第一表面的所述基材;

-在所述至少部分被覆盖的第一表面上施加如前述实施方式中任一项所定义的第二涂层制剂;

-任选地干燥所施加的第二涂层制剂;以及

-将所述基材转化成经涂布基材。

71.一种制备经涂布基材的方法,所述方法包括以下步骤:

g)提供具有第一表面的基材;

h)提供如前述实施方式中任一项所定义的第一涂层制剂;

i)将所述第一涂层制剂施加在所述基材的第一表面上;

j)干燥所施加的第一涂层制剂以获得包括至少部分被涂布的第一表面的所述基材;

k)提供如前述实施方式中任一项所定义的第二涂层制剂;

l)将所述第二涂层制剂施加在所述经涂布基材的至少部分被涂布的第一表面上;

m)干燥所施加的第二涂层;以及

n)将包括至少部分被进一步涂布的第一表面的所述基材转化成在所述第一表面上包括至少两个涂布层的经涂布基材。

72.根据前述实施方式中任一项的方法,其中在干燥所施加的第一涂层制剂之后并且在将所述第二涂层制剂施加在所述经涂布基材的至少部分被涂布的第一表面上之前,所述基材被冷却至20℃至40℃的范围内的温度。

73.根据前述实施方式中任一项的方法,其中干燥所施加的第一涂层制剂通过如下进行:使所述基材的第一表面上的所述第一涂层制剂暴露于90-300℃的温度持续10秒钟至5分钟。

74.根据前述实施方式中任一项的方法,其中将所述基材转化成经涂布基材经由加热例如通过加热至400摄氏度以上优选地持续至少1分钟来进行。

75.根据前述实施方式中任一项的方法,其中在步骤d)中干燥通过如下进行:使所述基材的第一表面上的所述第一涂层制剂暴露于90-300℃的温度持续10秒钟至5分钟。

76.一种经涂布基材,包括基材,和

在所述基材的表面上提供的抗反射涂层,

其中所述抗反射涂层包括在所述基材的表面上提供的第一涂布层、在与所述基材的相反侧接触所述第一层的表面的第二涂布层,其中所述第一层包含:

-无机氧化物粘合剂;并且

其中所述第二层包含:

-纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子;

-0wt%至30wt%氧化铝当量的含铝化合物;

-无机氧化物粘合剂;以及

-如使用椭圆偏光法和/或电子显微镜所测量的直径在10nm至120nm的范围内的孔隙。

77.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中使用stemedx来确定所述抗反射涂层中的含铝化合物的wt%氧化铝当量。

78.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一层包括如使用椭圆偏光法和/或电子显微镜所测量的直径在10nm至120nm的范围内的孔隙。

79.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一涂布层包括如使用椭圆偏光法所确定的2vol%至20vol%的孔隙。

80.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一涂布层包括如使用椭圆偏光法所确定的3vol%至18vol%的孔隙。

81.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一涂布层包括如使用椭圆偏光法所确定的4vol%至16vol%的孔隙。

82.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一涂层包括如使用椭圆偏光法所确定的5vol%至15vol%的孔隙。

83.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包括如使用椭圆偏光法所确定的20vol%至50vol%的孔隙。

84.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包括如使用椭圆偏光法所确定的20vol%至40vol%的孔隙。

85.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包括如使用椭圆偏光法所确定的20vol%至35vol%的孔隙。

86.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包括如使用椭圆偏光法所确定的22vol%至30vol%的孔隙。

87.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一涂布层包括比所述第二层少的孔隙。

88.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述细长致密氧化物粒子具有如从至少一个tem图像所测量的至少2的纵横比和在3nm至20nm的范围内的平均较小直径。

89.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述细长致密氧化物粒子包含具有2nm至20nm的平均直径和10nm至60nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

90.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述细长致密氧化物粒子包含具有3nm至20nm的平均直径和30nm至150nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

91.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述细长致密氧化物粒子包含具有4nm至15nm的平均直径和40nm至100nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

92.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述细长致密氧化物粒子是具有3nm至20nm的平均直径和30nm至150nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

93.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述细长致密氧化物粒子是具有4nm至15nm的平均直径和40nm至100nm的平均长度的细长二氧化硅粒子,优选地如从至少一个tem图像所测量的。

94.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包含以无机氧化物当量为准2wt%至60wt%的细长致密无机氧化物粒子。

95.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包含以无机氧化物当量为准3wt%至40wt%的细长致密无机氧化物粒子。

96.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包含以无机氧化物当量为准4wt%至30wt%的细长致密无机氧化物粒子。

97.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包含介于0.5wt%至25wt%氧化铝当量之间的含铝化合物。

98.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包含0.5wt%至22wt%氧化铝当量的含铝化合物。

99.前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包含0.5wt%至20wt%氧化铝当量的含铝化合物。

100.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二涂布层包含1wt%至15wt%氧化铝当量的含铝化合物。

101.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一层在经涂布基材上具有如使用椭圆偏光法所测量的20nm至180nm的范围内的第一层厚度。

102.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一层具有如使用椭圆偏光法所测量的在20nm至180nm的范围内的第一层厚度以及如使用椭圆偏光法所测量的在600nm的光波长下在1.48至1.30的范围内的折射率n1。

103.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二层在经涂布基材上具有如使用椭圆偏光法所测量的在50nm至180nm的范围内的第二层厚度以及如使用椭圆偏光法所测量的在600nm的光波长下在1.35至1.20的范围内的折射率n2。

104.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述基材在600nm的光波长下的折射率n0如使用椭圆偏光法所测量的那样在1.60-1.48的范围内并且n0<n1<n2。

105.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中

-所述基材是玻璃基材;

-所述第一层在经涂布基材上具有如使用椭圆偏光法所测量的在50nm至180nm的范围内的第一层厚度以及如使用椭圆偏光法所测量的在光波长600nm下在1.50-1.30的范围内的折射率n1;并且

-所述第二层在经涂布基材上具有如使用椭圆偏光法测量的在50nm至180nm的范围内的第二层厚度以及如使用椭圆偏光法所测量的在光波长600nm下在1.35-1.20的范围内的折射率n2。

106.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中

-所述基材是具有折射率n0的玻璃基材;

-所述第一层在经涂布基材上具有如使用椭圆偏光法所测量的在50nm至180nm的范围内的第一层厚度以及如使用椭圆偏光法所测量的在600nm的光波长下在1.50-1.30的范围内的折射率n1;并且

-所述第二层在经涂布基材上具有如使用椭圆偏光法所测量的在50nm至180nm的范围内的第二层厚度以及如使用椭圆偏光法所测量的在600nm的光波长下在1.35-1.20的范围内的折射率n2;

-以及n0<n1<n2。

107.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第二层具有在50nm至180nm的范围内的第二层厚度,并且其中所述第一层厚度和所述第二层厚度之和在100nm至360nm的范围内,并且其中所述层厚度是使用椭圆偏光法测量的。

108.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一层厚度和所述第二层厚度之和如使用椭圆偏光法所测量的那样在100nm至230nm的范围内。

109.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述第一层厚度和所述第二层厚度之和如使用椭圆偏光法所测量的那样在150nm至240nm的范围内。

110.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述基材是聚合物片材或玻璃构件,优选地所述玻璃构件包括诸如mm或sm玻璃的结构化玻璃。

111.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中在最靠近所述经涂布基材的外表面的所述涂层的20nm厚顶层中的源自所述细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与所述涂层的总无机氧化物的质量比较之源自致密无机氧化物粒子的所述无机氧化物与所述涂层的总无机氧化物的平均质量比高,

优选地,在所述涂层的顶层中的源自所述致密无机氧化物粒子的无机氧化物与所述涂层的总无机氧化物的质量比较之源自细长致密无机氧化物粒子的所述无机氧化物与所述涂层的总无机氧化物的平均质量比高至少50%,

更优选地,在所述涂层的顶层中的源自所述细长致密无机氧化物粒子的无机氧化物与所述涂层的总无机氧化物的质量比是源自致密无机氧化物粒子的所述无机氧化物与所述涂层的总无机氧化物的平均质量比的至少两倍。

112.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中与在相同条件下并都使用相同基材的参考物比较,所述基材如在pct-24小时测试中所确定的那样显示出改善的耐久性。

113.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中与在相同条件下并都使用相同基材的参考物比较,所述基材如在pct-48小时压力锅试验中所确定的那样显示出耐久性。优选地,所述经涂布基材如在如本文所定义的pct-48小时压力锅试验中所确定的那样显示出小于0.25%;优选地小于0.20%;更优选地小于0.10%;再更优选地小于0.05%的透射减小。

114.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述参考物是用仅如前述实施方式中任一项所定义的所述第二层涂布的基材。

115.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述基材显示出相对于灰轴小于2.3的δe*,其中δe*是与d65光源一起使用cie76标准来根据cielab值定义的。

116.根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材,其中所述基材是太阳能模块用盖玻璃。

117.一种制品,所述制品包括根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材。

118.一种太阳能模块,所述太阳能模块包括根据前述实施方式中任一项所述的经涂布基材。

119.根据前述实施方式中任一项所述的套件以改善经涂布基材优选玻璃基材的耐久性的用途。

120.根据前述实施方式中任一项所述的套件以改善太阳能模块的经涂布盖玻璃的耐久性的用途。

121.纵横比为至少2且较小直径在3nm至20nm的范围内的细长致密无机氧化物粒子以提高太阳能模块的经涂布盖玻璃的耐久性的用途。

测量

光学测量方法

使用配备有积分球的optosoltranspecvis-nir分光光度计来在380nm至1100nm的波长区域中测量透过率。确定了平均透过率和最大t%(在最大时的λ)。结果被列举在下面。

用于确定无机氧化物组成的方法

用剃须刀将固化样品从基材刮下来。将刮屑用乙醇从基材冲洗下来并收集。将一滴乙醇悬浮液转移到碳栅格并干燥,此后通过stemedx在布置在碳栅格的边缘上的刮屑上确定元素组成。至少测量组分si、o和al,并且可以通过软件esprit1.9来确定量。

用于确定孔隙的大小的方法

致孔剂孔隙即直径在10nm至120nm的范围内的孔隙的孔隙大小被定义为指示如由sem所测量的在垂直于基材的表面的横截面上的孔隙壁之间的最长距离的线长度。对于不规则的孔隙,指示最长距离的线可能在孔隙外面。如众所周知的,sem代表扫描电子显微镜。

对于孔隙大小在1nm至10nm之间的粘合剂孔隙,采用椭圆偏光法使用本文指示的方法来测量孔隙大小。由于该方法利用孔隙中水的吸附,所以所测量的大小对应于孔隙的最小直径。

用于确定粒子的大小的方法

使用cryotem来测量粘合剂粒子的大小和细长致密无机粒子的大小。平均大小是基于十个随机地选择的粒子的数均大小。

椭圆偏光法

使用椭圆偏光法来确定粘合剂孔隙的折射率、层厚度以及体积分数和孔隙大小分布。后者由在水的相对分压变化下的吸水率确定。在范围从2nm至50nm变动的孔隙大小状况下,饱和压力(以及因此孔隙中水的凝结/蒸发)是如kelvin方程所描述的孔隙的最小尺寸的函数。由于水与空气之间的密度差异,孔隙中水的凝结急剧地改变涂层的光学性能,这些光学性能由椭圆偏光法测量。

样品制备取决于基材类型。对于浮法玻璃,在玻璃的背面上施加透明胶带以减少背面反射。对于sm玻璃,使用聚焦探针来做测量以减少由样品粗糙度引发的光散射。在sm玻璃的情况下,在背面不使用透明胶带。所使用的sm玻璃是interfloatgmbsina3,2mm玻璃。

待使用的椭圆偏光法是运行completeease(woollam)版本5.20的woollamm-2000ui。通常在600nm的光波长下报告本文的折射率。

数据分析/建模方法

通过拟合使用completeease构建的光学模型来分析实验数据。首先测量裸露未经涂布基材,然后使用b样条模型来拟合它。涂布层由柯西模型使用级数展开的前两个项a和b来描述。根据这些值,可使用以下公式来计算出作为波长的函数的折射率:

为了评价模型,使用在35%rh下测量的数据。使用诸如bruggeman模型的有效介质近似值,可计算出涂层中孔隙率的总量(空气的体积分数)。为此,既需要涂层的实测折射率,也需要基质的折射率。

压力锅(pct)试验

平山试验室pc-422r8压力锅试验(pct),也称为高压釜试验,是一种高度加速的温度和湿度应力测试并且使用温度和湿度作为应力因子,该测试源自电子行业的jesd22a102标准并被太阳能行业普遍采用。

pct的目的是通过将测试室内部的水蒸气压力升高至大大高于测试试样内部的水蒸气压力的水平来加速水分渗透到涂布和/或未涂布的玻璃中,然后评价涂布和/或未涂布的玻璃对潮湿和高压环境的抵抗。标准测试条件是通过将测试试样放置在产生约2巴的绝对压力的被设定为相对湿度为100%rh±5%rh且温度为121℃±2℃的气候室中持续24小时(除非另外提及)而获得的。

在执行测试之前,样品用软化水彻底地清洁,然后在设定在100℃下的烤箱中干燥10分钟,并且在开始测试之前在气候室(相对湿度20%-40rh%且温度范围为23℃±2℃)中通过调节冷却30分钟。pct是在标准条件下如上所述执行的。在pct试验之后,样品随后用软化水清洁并且在设定在100℃下的烤箱中干燥10分钟,并且在光学测量之前在气候室(相对湿度20%-40rh%且温度范围为23℃±2℃)中通过调节冷却30分钟。pct试验性能使用optosoltranspec-iiuv/vis分光光度计(或等同物)通过在380-1100nm的波长范围内的平均透射变化来表达。通过将样品在pct试验之前的透射平均值减去在380-1100nm的范围内的透射平均值来以透射差的形式表达pct性能。

实施例

实施例1:核-壳粒子溶液的制备

通过与wo2009/030703中公开的相同的方法使用异丙醇代替乙醇来制备核-壳粒子。溶液用异丙醇进一步稀释至10.0wt%二氧化硅当量的浓度并且具有135nm的粒子大小。

实施例2:无机粘合剂的制备

由四乙氧基硅烷制备的基于二氧化硅的无机粘合剂是通过与wo2011/157820中公开的相同的方法来制备的并且用异丙醇进一步稀释以实现具有约2wt%二氧化硅当量和3-5nm的粒子大小的粘合剂溶液。

实施例3:储备溶液的制备

al-储备溶液是通过将al(no3)3.9h2o(fluka,06275批号szbg0830v)溶解到异丙醇(brenntag,批次i/103/3jul15/133333,ref2427801)和甲氧基丙醇(merck,批号k49958738820)的混合物中至5%的固体含量来制备的。此后溶液用异丙醇进一步稀释至2wt%氧化铝当量。

通过用异丙醇稀释ipa-st-up(nissanchemical,批号111002)至2wt%氧化物当量的浓度来制备细长ipa-st-up粒子的储备溶液。这种储备溶液用于制备表1中的样品。

实施例4:用于底层的涂层制剂的制备

所有制剂都在带盖的1000ml半透明hdpe瓶中制成。在表1中指示了每种组分的量。称核-壳溶液重量并添加2-丙醇并摇动瓶。向这种混合物添加无机粘合剂并摇动瓶。随后添加已稀释的al储备溶液。

实施例5:用于顶层的涂层制剂的制备

所有制剂都在带盖的1000ml半透明hdpe瓶中制成。在表1中指示了每种组分的量。称核-壳溶液重量并添加2-丙醇并摇动瓶。向这种混合物添加无机粘合剂并摇动瓶。随后添加已稀释的al储备溶液,并且最后添加细长粒子的储备溶液。

实施例6:样品的涂层

用于制成涂层样品的涂层制剂最多是48小时前的。内部大小为2*16*21cm3的矩形容器被填充有大约400g的涂层制剂。

将玻璃板浸渍到涂层制剂中以将涂层制剂施加在玻璃的两面上。所使用的玻璃是3.2mm浮法玻璃(pilkingtonoptiwhites),其被切成10*20cm板。在涂层应用之前将板洗涤并干燥。浸渍条件是:18.5-19.5℃;相对湿度<40%rh;浸渍速度如表1中所指示的那样在2.5-3.5mm/s之间变化。

首先,如表2中所描述的那样施加底涂层。然后将样品在室温(约20℃;相对湿度<40%rh)下干燥至少10分钟。此后,通过将样品放置在烘箱(vwrventi-line)中在100℃下附加地干燥5分钟。

然后,如表2中所描述的那样施加顶涂层。然后将样品在室温(约20℃;相对湿度<40%rh)下干燥至少10分钟。此后,如实施例7中所指示的那样固化样品。

实施例7:将施加的涂层制剂转化成功能涂层

通过在烘箱中在650℃下加热持续3.5分钟(nabertherm)来固化如实施例6中所获得的经涂布样品。这种处理像在通常用于pv太阳能模块用盖玻璃的回火工艺期间实现的热转化一样。

光学测量的结果被列举在表2中。

表1

*有机致孔剂材料的wt%:

**细长粒子的wt%使用下式计算出:

***al2o3的wt%使用下式计算出:

表2

在are计算中,未涂布的浮法玻璃使用了91.35的380-1100nm的平均透射。

*δt%的正值指示由于执行测试而导致的透射损失

图1示出了与在双层(涂层4+涂层1)的pct48小时之后的透射变化相比,在单层(涂层1)的pct48小时之后的透射变化。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1