1.本发明涉及一种光伏玻璃用减反射膜镀膜液及其制备方法、光伏玻璃。
背景技术：
2.随着光伏产业的日益增大，光伏组件厂家也越来越多，竞争也越来越大，为了使光伏组件具有更高的竞争力，各厂家对于ar镀膜玻璃的性能提出了更高要求。同时，光伏玻璃主要应用于光伏电站，这些电站大多分布在不宜居住的极端气候地区，如：盐碱地、热带沿海和海上光伏等，这些极端环境对于ar镀膜玻璃的膜层具有更强的侵蚀性。目前市场上的ar镀膜玻璃膜层的主要成分是100%二氧化硅。这种成分的膜层一般具有较低的折射率，因此有较高的太阳光透过率，但不能隔绝水汽，不能保护基体玻璃免受水汽的侵蚀。在基体玻璃含碱量较高时，膜层的耐气候性能如高温高湿试验dh1000小时、高温高湿高压pct48h等测试会出现不合格的现象。
3.有鉴于此，有必要对现有的光伏玻璃的镀膜液予以改进，以解决上述问题。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种光伏玻璃用减反射膜镀膜液，以解决现有光伏玻璃表面的膜层无法隔绝水汽而不能保护基体玻璃免收水汽侵蚀的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种光伏玻璃用减反射膜镀膜液，所述光伏玻璃用减反射膜镀膜液的各组分及质量百分数如下：硅烷7%-15%；金属化合物0.1%-3.5%；水5%-15%；催化剂0.1%-5%；固化剂0-0.5%；造孔剂1%-3%；溶剂60%-84%。
6.作为本发明的进一步改进，所述光伏玻璃用减反射膜镀膜液的硅烷包括不同的两种硅烷一和硅烷二，其中硅烷一的质量百分数为5%-15%，硅烷二的质量百分数为2%-5%。
7.作为本发明的进一步改进，所述硅烷为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸正丙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三乙氧基硅烷、3-脲丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三乙氧基硅烷、n-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、正丁氨基丙基三甲氧基硅烷、3-（2,3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、3-（2,3环氧丙氧）丙基三乙氧基硅烷、3-（2,3环氧丙氧）丙基甲基二乙氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种混合。
8.作为本发明的进一步改进，所述金属化合物为钇(y)、钪(sc)、镧(la）、铈(ce）、镨(pr）、钕(nd）、钷(pm）、钐(sm）、铕(eu）、钆(gd）、铽(tb）、镝(dy）、钬(ho）、铒(er）、铥(tm）、镱(yb）、镥(lu)、锰、锡、钛的金属化合物中的一种或多种。
9.作为本发明的进一步改进，所述催化剂为盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、草酸、柠檬酸、乙酸、苹果酸、马来酸等，各种碱：氨水、四甲基氢氧化氨、氢氧化钠、氢氧化钾、一乙醇胺、二乙
醇胺、三乙醇胺、amp-95、一丙胺、二丙胺、三丙胺、2-丙烯胺、环丙胺、丙烯酰胺、正丁胺、三乙基胺、二乙烯三胺、环乙烯亚胺、哌嗪、吗啉中的一种或多种。
10.作为本发明的进一步改进，所述固化剂为氨水、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、amp-95、四甲基氢氧化氨、氢氧化钠、氢氧化钾、一丙胺、二丙胺、三丙胺、2-丙烯胺、环丙胺、丙烯酰胺、正丁胺、乙二胺、己二胺、三乙基胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、环乙烯亚胺、哌嗪、吗啉中的一种或多种。
11.作为本发明的进一步改进，所述造孔剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或者几种单体的共聚物。
12.作为本发明的进一步改进，所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、二丙酮醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯中的一种或者几种的混合物。
13.本发明还提供如上述光伏玻璃用减反射膜镀膜液的制备方法，所述光伏玻璃用减反射膜镀膜液的制备方法包括如下步骤：s1：将硅烷、金属化合物、水5-15%、催化剂0.1-5%依次加入反应釜中，一边搅拌，一边油浴加热至86℃左右到回流，保持回流0.5-3h，得到溶液a；s2：在溶液a中依次加入固化剂、造孔剂和溶剂，在添加的同时进行搅拌，搅拌速度100-1000r/min，时间为0.5-2h。
14.本发明还提供一种光伏玻璃，所述光伏玻璃包括基体玻璃和在所述基体玻璃表面涂有的覆膜层，所述覆膜层由权利要求1-8任意一项所述的光伏玻璃用减反射膜镀膜液制得。
15.本发明的有益效果是：本发明提供了一种光伏玻璃用减反射膜镀膜液，通过在光伏玻璃用减反射膜镀膜液内添加金属化合物，从而使得光伏玻璃用减反射膜镀膜液通过高温烧结后，二氧化硅和金属化合物构成的多孔骨架的致密性、稳定性得到较大的提高，能够完全隔绝水汽的侵蚀，更好地保护基体玻璃。
具体实施方式
16.下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖 直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于理论所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间 未构成冲突就可以相互结合。
19.本发明的所述光伏玻璃包括基体玻璃和在所述基体玻璃表面涂有的覆膜层。所述覆膜层由光伏玻璃用减反射膜镀膜液制得。
20.所述光伏玻璃用减反射膜镀膜液的各组分及质量百分数如下：硅烷7%-15%；金属化合物0.1%-3.5%；水5%-15%；催化剂0.1%-5%；固化剂0-0.5%；造孔剂1%-3%；溶剂60%-84%。
21.在本实施例中，所述光伏玻璃用减反射膜镀膜液的硅烷包括不同的两种硅烷一和硅烷二，其中硅烷一的质量百分数为5%-15%，硅烷二的质量百分数为2%-5%。
22.所述硅烷为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸正丙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三乙氧基硅烷、3-脲丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三乙氧基硅烷、n-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、正丁氨基丙基三甲氧基硅烷、3-（2,3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、3-（2,3环氧丙氧）丙基三乙氧基硅烷、3-（2,3环氧丙氧）丙基甲基二乙氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种混合。
23.所述硅烷主要用以提供膜主体的二氧化硅，使用两种不同的硅烷一和硅烷二配合使用可以得到更好的物理性能。在其他实施例中，也可以选择超过两种的硅烷。
24.所述金属化合物为钇(y)、钪(sc)、镧(la）、铈(ce）、镨(pr）、钕(nd）、钷(pm）、钐(sm）、铕(eu）、钆(gd）、铽(tb）、镝(dy）、钬(ho）、铒(er）、铥(tm）、镱(yb）、镥(lu)、锰、锡、钛的金属化合物中的一种或多种。通过多次试验发现，采用稀土金属的化合物或者锰、锡、钛少数几种金属化合物，最后制得的覆膜层的阻隔水汽的性能更好。
25.通过在光伏玻璃用减反射膜镀膜液内添加金属化合物，从而使得光伏玻璃用减反射膜镀膜液通过高温烧结后，二氧化硅和金属化合物构成的多孔骨架的致密性、稳定性得到较大的提高，能够完全隔绝水汽的侵蚀，更好地保护基体玻璃，使得形成的覆膜层的耐气候性能如高温高湿试验dh1000小时、高温高湿高压pct48h等测试不会因为基体玻璃的含碱量而出现不合格的现象。
26.所述催化剂为盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、草酸、柠檬酸、乙酸、苹果酸、马来酸等，各种
碱：氨水、四甲基氢氧化氨、氢氧化钠、氢氧化钾、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、amp-95、一丙胺、二丙胺、三丙胺、2-丙烯胺、环丙胺、丙烯酰胺、正丁胺、三乙基胺、二乙烯三胺、环乙烯亚胺、哌嗪、吗啉中的一种或多种。催化剂是为了提高反应效率，为必须材料。
27.所述固化剂为氨水、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、amp-95、四甲基氢氧化氨、氢氧化钠、氢氧化钾、一丙胺、二丙胺、三丙胺、2-丙烯胺、环丙胺、丙烯酰胺、正丁胺、乙二胺、己二胺、三乙基胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、环乙烯亚胺、哌嗪、吗啉中的一种或多种。所述固化剂是为了保证化学反应的进行，以便在应用时固化形成性能稳定的二氧化硅覆膜层，由于部分催化剂可以起到同样的效果，因此在部分实施例中，可以不添加固化剂。
28.所述造孔剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或者几种单体的共聚物。造孔剂决定了膜层烧结后的孔径结构，孔隙率的大小与膜层的光透过率增益密切相关。
29.所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、二丙酮醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯中的一种或者几种的混合物。水和溶剂作为光伏玻璃用减反射膜镀膜液的介质。水可以为去离子水。
30.所述光伏玻璃用减反射膜镀膜液的制备方法包括如下步骤：s1：将硅烷、金属化合物、水5-15%、催化剂0.1-5%依次加入反应釜中，一边搅拌，一边油浴加热至86℃左右到回流，保持回流0.5-3h，得到溶液a；s2：在溶液a中依次加入固化剂、造孔剂和溶剂，在添加的同时进行搅拌，搅拌速度100-1000r/min，时间为0.5-2h。
31.采用上述方法制得的光伏玻璃用减反射膜镀膜液制得的覆膜层的物理化学性能更好，阻隔水汽效果更佳。
32.光伏玻璃的生产工艺如下：提供基体玻璃和所述光伏玻璃用减反射膜镀膜液，并在150-200℃固化30s-120s后进入钢化炉进行钢化，形成的覆膜层。
33.所述光伏玻璃的光透过率增益达到2.4%以上，具有更好的耐候性，覆膜层的湿热、湿冻、pct等试验透光率衰减可小于0.3%，真正地确保使用所述光伏玻璃的太阳能组件在各种严酷的环境下保持稳定持续的发电功率。
34.本发明提供如下三种实施例。
35.实施例一：光伏玻璃用减反射膜镀膜液的各组分如下：正硅酸四乙酯
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10%；苯基三乙氧基硅烷
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3.5%硝酸镧
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.5%水
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10%；草酸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.2%；
三乙醇胺
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1%；丙烯酸丙烯酸羟乙酯共聚物 2%；异丙醇
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
73.7%；制备方法为：将正硅酸四乙酯10%、苯基三乙氧基硅烷3.5%、硝酸镧0.5%、去离子水10%、草酸0.2%依次加入反应釜中，一边搅拌，一边油浴加热至86℃左右到回流，保持回流1h，形成溶液a。然后，在溶液a中依次加入三乙醇胺0.1%、丙烯酸丙烯酸羟乙酯共聚物2%和异丙醇73.7%，一边添加一边搅拌，搅拌速度100-1000r/min，时间为0.5h。
36.用太阳能玻璃提拉机将光伏玻璃用减反射膜镀膜液涂覆在10片35mm*90mm*3.2mm的太阳能基体玻璃样片上，经180℃加热2分钟固化，得到淡蓝色的光伏玻璃，然后将其在马弗炉700℃左右煅烧140秒左右，得到蓝紫色的光伏玻璃样片。对样片进行增透性能、强度性能、耐候性能测试，结果如下表：检测项目合格等级透光率增加值》2.4%附着力测试优铅笔硬度3h通过耐污优盐雾试验优湿热老化衰退《0.3%湿冻循环老化衰退《0.3%pct48h衰退《0.3%实施例二：光伏玻璃用减反射膜镀膜液的各组分如下：3-（2,3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷12%；3-脲丙基三乙氧基硅烷3.5硝酸铈0.5%水10%；乙酸0.5%；三乙基胺0.2%；甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯共聚物2%；异丙醇71.3%；制备方法为：将3-（2,3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷12%、3-脲丙基三乙氧基硅烷3.5%、硝酸铈0.5%、去离子水10%、乙酸 0.5%依次加入反应釜中，一边搅拌，一边油浴加热至86℃左右到回流，保持回流1h，形成溶液a。然后，在溶液a中依次加入三乙基胺 0.2%、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯共聚物 2%和异丙醇71.3%，一边添加一边搅拌，搅拌速度100-1000r/min，时间为0.5h。
37.用太阳能玻璃提拉机将光伏玻璃用减反射膜镀膜液涂覆在10片35mm*90mm*3.2mm的太阳能基体玻璃样片上，经180℃加热2分钟固化，得到淡蓝色的光伏玻璃，然后将其在马弗炉700℃左右煅烧140秒左右，得到蓝紫色的光伏玻璃样片。对样片进行增透性能、强度性能、耐候性能测试，结果如下表。
检测项目合格等级透光率增加值》2.4%附着力测试优铅笔硬度3h通过耐污优盐雾试验优湿热老化衰退《0.3%湿冻循环老化衰退《0.3%pct48h衰退《0.3%
38.实施例三：光伏玻璃用减反射膜镀膜液的各组分如下：苯基三甲氧基硅烷11.5%；正硅酸四乙酯3.0乙酰丙酮钕0.5%水10%；乙酸0.5%；甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯共聚物2%；异丙醇72.5%；制备方法为：将苯基三甲氧基硅烷11.5%、正硅酸四乙酯3.0%、乙酰丙酮钕0.5%、去离子水10%、乙酸 0.5%依次加入反应釜中，一边搅拌，一边油浴加热至86℃左右到回流，保持回流1h，形成溶液a。然后，在溶液a中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯共聚物 2%和异丙醇72.5%，一边添加一边搅拌，搅拌速度100-1000r/min，时间约为0.5h。
39.用太阳能玻璃提拉机将光伏玻璃用减反射膜镀膜液涂覆在10片35mm*90mm*3.2mm的太阳能基体玻璃样片上，经180℃加热2分钟固化，得到淡蓝色的光伏玻璃，然后将其在马弗炉700℃左右煅烧140秒左右，得到蓝紫色的光伏玻璃样片。对样片进行增透性能、强度性能、耐候性能测试，结果如下表：检测项目合格等级透光率增加值》2.4%附着力测试优铅笔硬度3h通过耐污优盐雾试验优湿热老化衰退《0.3%湿冻循环老化衰退《0.3%pct48h衰退《0.3%本发明的光伏玻璃用减反射膜镀膜液及其制备方法、光伏玻璃，通过在光伏玻璃用减反射膜镀膜液内添加金属化合物，从而使得光伏玻璃用减反射膜镀膜液通过高温烧结后，二氧化硅和金属化合物构成的多孔骨架的致密性、稳定性得到较大的提高，能够完全隔绝水汽的侵蚀，更好地保护基体玻璃；形成的覆膜层光透过率增益达到2.4%以上，具有更好
的耐候性，减反射膜的湿热、湿冻、pct等试验透光率衰减可小于0.3%，真正地确保使用所述光伏玻璃的太阳能组件在各种严酷的环境下保持稳定持续的发电功率。
40.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
41.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。