光伏玻璃彩色油墨、镀膜玻璃和光伏组件的制作方法

本技术涉及光伏，尤其是涉及光伏玻璃彩色油墨、镀膜玻璃和光伏组件。

背景技术：

1、彩色光伏建筑一体化(building integrated photovoltaic，bipv)有助于实现光伏构件与多彩建筑环境的融合，符合建筑行业未来装配式、绿色低碳的发展趋势，具有推广前景。光伏组件上添加色彩有多种实现形式，如电池减反膜上色、彩色光电层、彩色封装胶膜、彩色前板玻璃。基于经济及效率考虑，目前商品化的彩色晶硅光伏产品多通过印刷涂层、玻璃镀膜等手段得到彩色前板玻璃实现需求色彩。

2、彩色光伏玻璃表面的涂层，可分为低温有机涂层和高温钢化无机涂层两类，各有其优缺点。常规低温无机涂层主体树脂属于有机成分，优点是透光率高，耐酸性能优异，环保、高效，但涂层硬度偏低，耐候性差，耐摩擦性能差，无法应用于光伏组件盖板玻璃。高温钢化无机油墨主要由无机颜料及高温玻璃熔剂和有机调墨油组成，有机调墨油在高温烧结后碳化分解，剩下的釉层属于无机成分，遮盖力好，耐候性及装饰性佳，高硬度，耐刮擦和冲击性能好，适合于太阳能玻璃外表面装饰；但高温玻璃熔剂的透光率差，甚至不透光，且对有机调墨油中的有机组分碳化分解程度要求高，碳化分解不完全会导致釉层发黑发黄，严重影响光伏组件发电效率。

3、因此有必要研发高透光、高硬度、高耐候、色彩丰富的适合光伏建筑一体化的彩色油墨。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种光伏玻璃彩色油墨、镀膜玻璃和光伏组件，从而实现高透光、高硬度、高耐候性，并且可以具有丰富的色彩。

2、本技术的第一方面，提供彩色油墨，该彩色油墨的原料包括硅碳树脂、彩色无机颜料、助剂和溶剂，所述助剂包括增稠剂、分散剂中的至少一种。

3、在本技术的一些实施方式中，所述增稠剂为非皂基增稠剂。

4、在本技术的一些实施方式中，所述非皂基增稠剂包括无机增稠剂、纤维素类增稠剂、聚丙烯酸酯类增稠剂、聚氨酯增稠剂、聚脲增稠剂等其中至少一种。

5、在本技术的一些实施方式中，所述无机增稠剂包括膨润土、气相二氧化硅、凹凸棒土、硅酸铝等其中至少一种。

6、在本技术的一些实施方式中，所述纤维素类增稠剂包括甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等其中至少一种。

7、在本技术的一些实施方式中，所述聚丙烯酸酯类增稠剂包括聚丙烯酸盐，丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物或共聚物中的至少一种。

8、在本技术的一些实施方式中，所述非皂基增稠剂包括气相二氧化硅、聚脲、膨润土、纤维素类的至少一种。

9、本技术实施例中采用上述类型的增稠剂对油墨的粘度进行调节，使其能够以合适的方式在玻璃基体表面形成均一的涂覆层，有助于后续成膜过程，促进彩色膜层的各项性能。

10、在本技术的一些实施方式中，所述分散剂包括酰胺、丙烯酸酯、磷酸酯、环氧烷中的至少一种单体形成的均聚物或共聚物中的至少一种。

11、在本技术的一些实施方式中，所述分散剂包括聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚磷酸酯、聚醚中的至少一种。

12、在本技术的一些实施方式中，所述分散剂还包括酰胺单体、丙烯酸酯单体、磷酸酯单体、环氧烷单体中的任意两种以上形成的共聚物中的至少一种，例如可以是酰胺单体、丙烯酸酯单体、磷酸酯单体、环氧烷单体中的任意两种以上形成的无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物中的至少一种。

13、在本技术的一些实施方式中，所述分散剂包括聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚磷酸酯、聚醚，或酰胺单体、丙烯酸酯单体、磷酸酯单体、环氧烷单体中的任意两种以上形成的共聚物中的至少一种。

14、在本技术的一些实施方式中，所述分散剂还包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂(如铝-锆酸酯、铝-钛酸酯)、稀土偶联剂等其中至少一种。

15、在本技术的一些实施方式中，所述钛酸酯偶联剂包括单烷氧基型钛酸酯偶联剂、单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂、配位型钛酸酯偶联剂中的至少一种，例如美国kenrich petrochemicals inc.kr-38s、kr-138s、kr-238s中的至少一种。

16、在本技术的一些实施方式中，分散剂包括disuper分散剂，例如s11、s12、s13、s15、s18、s19、s21、s25、s27、s28、s29、s30-100、s3040、s31、s35、s37、s76、s81、s90、s9100、s100、sn26d、sn36d等其中至少一种。

17、在本技术的一些实施方式中，分散剂包括聚丙烯酸酯超分散剂disuper sn26d、聚酰胺分散剂disuper s19、带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚体溶液超分散剂disupers3040中的至少一种。

18、本技术实施例中采用上述类型的分散剂对彩色无机颜料进行表面处理，提高了彩色无机颜料在硅碳树脂中的分散性和稳定性，有助于后续成膜过程，促进彩色膜层的各项性能。

19、在本技术的一些实施方式中，所述增稠剂的质量为所述彩色油墨的总质量的0.5～1.5％，例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％。

20、在本技术的一些实施方式中，所述分散剂的质量为所述彩色无机颜料的质量的1～2％，例如1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％。

21、在本技术的一些实施方式中，所述彩色无机颜料的质量为所述硅碳树脂的质量的0.5～35％，例如0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％。

22、在本技术的一些实施方式中，所述彩色无机颜料包括铜铬黑、钴黑、钛铬棕、镍钛黄、钴蓝、钴铬蓝、钴绿、钴紫、铁锌铬棕、铁铬棕、铋黄、铈红、镉橙、镉红、珠光粉、银粉中的至少一种。

23、在本技术的一些实施方式中，所述溶剂包括酯类、醇醚类、醇醚酯类中的至少一种。

24、在本技术的一些实施方式中，所述溶剂包括乙酸丁酯、3-甲氧基乙酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚中的一种。

25、在本技术的一些实施方式中，所述硅碳树脂包括o-si-c-si-o-si的结构单元。

26、在本技术的一些实施方式中，所述硅碳树脂包括上海科帅化工有限公司的z4100、z4300中的至少一种。

27、在本技术的一些实施方式中，彩色油墨的粘度为8000～20000mpa·s。

28、本技术的第二方面，提供一种彩色油墨的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

29、取硅碳树脂与彩色无机颜料在溶剂中混合，加入分散剂混匀，加入增稠剂调粘至8000～20000mpa·s，扎墨，得到所述彩色油墨。

30、在本技术的一些实施方式中，将硅碳树脂在溶剂中按照300～400rpm的搅拌速度搅拌，加入彩色无机颜料混合。

31、在本技术的一些实施方式中，加入分散剂后以800～1000rpm搅拌30～60min。

32、在本技术的一些实施方式中，扎墨后釉料细度<10μm。

33、在本技术的一些实施方式中，扎墨后釉料细度<7μm。

34、本技术的第三方面，提供一种镀膜玻璃，该镀膜玻璃包括玻璃基材和位于所述玻璃基材一侧的镀釉层，所述镀釉层由前述的光伏玻璃彩色油墨形成。

35、在本技术的一些实施方式中，所述镀膜玻璃在所述玻璃基材相对所述彩色釉层的另一侧还包括减反增透层。

36、在本技术的一些实施方式中，减反增透层具有微纳结构。

37、在本技术的一些实施方式中，减反增透层为减反增透膜或玻璃基材表面腐蚀形成表面微纳结构的减反增透层。

38、在本技术的一些实施方式中，减反增透膜包括二氧化硅、二氧化钛等其中至少一种的减反增透膜。

39、在本技术的一些实施方式中，减反增透膜由包括硅溶胶的减反增透镀膜液形成。

40、在本技术的一些实施方式中，减反增透镀膜液中还包括造孔剂。

41、在本技术的一些实施方式中，硅溶胶的制备原料包括硅酸酯类化合物(如正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、聚硅酸乙酯等)、硅氧烷类化合物(如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷等)等其中至少一种。

42、在本技术的一些实施方式中，造孔剂包括树脂。

43、在本技术的一些实施方式中，造孔剂包括丙烯酸、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、丙烯酸月桂酯中的至少一种。

44、在本技术的一些实施方式中，镀膜玻璃的制备方法如下：将钢化玻璃基材以彩色油墨进行丝网印刷，300℃以下固化，形成镀釉层，得到镀膜玻璃。

45、在本技术的一些实施方式中，钢化玻璃基材为玻璃基材经钢化处理得到。

46、在本技术的一些实施方式中，钢化玻璃基材为在玻璃基材上涂覆减反增透镀膜液，固化，钢化处理得到。

47、在本技术的一些实施方式中，形成减反增透层的固化的温度为150～250℃，例如150℃、200℃、250℃。

48、在本技术的一些实施方式中，形成减反增透层的固化的时间为3～5min，例如3min、4min、5min。

49、在本技术的一些实施方式中，钢化的温度为650～750℃，例如650℃、660℃、670℃、680℃、690℃、700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃。在其中一些实施方式中，钢化的温度为680～720℃。

50、在本技术的一些实施方式中，钢化的时间为2～5min，例如2min、3min、4min、5min。

51、在本技术的一些实施方式中，丝网印刷的目数为180～400目，例如180目、190目、200目、210目、220目、230目、240目、250目、260目、270目、280目、290目、300目、310目、320目、330目、340目、350目、360目、370目、380目、390目、400目。

52、在本技术的一些实施方式中，丝网印刷的湿膜厚度为20～35μm，例如20μm、25μm、30μm、35μm。

53、在本技术的一些实施方式中，形成彩色釉层的固化的温度为150～250℃，例如150℃、200℃、250℃。

54、在本技术的一些实施方式中，形成彩色釉层的固化的时间为3～5min，例如3min、4min、5min。

55、本技术的第四方面，提供光伏组件，该光伏组件包括前述的镀膜玻璃。

56、在本技术的一些实施方式中，光伏组件包括背板、前板以及位于背板和前板之间的电池单元，背板包括前述的镀膜玻璃。

57、在本技术的一些实施方式中，电池单元包括但不限于n型光伏电池(如bsf、单面perc、双面perc)、p型光伏电池(如pert、hjt/hit、ibc、topcon、hbc、tbc)等其中至少一种。

58、在本技术的一些实施方式中，光伏组件包括依次设置的背板、第一胶膜层、电池单元、第二胶膜层和前板。其中，第一胶膜层和第二胶膜层可以是聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物(eva)、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)等。

59、本技术的有益效果是：

60、本技术实施例提供了一种低温烘烤型彩色光伏玻璃油墨，这种彩色油墨通过丝网印刷的方式印在光伏钢化玻璃上，不需高温烧结，只需低温固化即可得到高透明度的彩色光伏玻璃。该高透明度彩色光伏玻璃的透光率70％以上，附着力0级，硬度高可达5h，耐quv老化性好，通过光伏玻璃耐候性测试，能够满足光伏发电组件户外使用要求。

61、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。