一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃的製作方法

2023-06-28 17:57:16

專利名稱：一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種玻璃，特別涉及一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃。
背景技術：
現用於太陽能電池組件的玻璃材料為單絨面壓花玻璃，即其一面為無規則凹凸面(業內稱為絨面)，另一面為呈規則形狀分布且具有一定深度(0.02-0.1mm)的壓花面，通常在絨面塗覆減反射薄膜。將該種結構的玻璃，應用於太陽能電池上，能夠提升電池組件的發電功率，其提升的數值一般只有1% — 2.7%，不能適應現在社會對太陽能電池的發電效率的需求。經濟有效地提升太陽能電池組件的發電效率成為重要的技術課題。經過廣泛檢索，尚未發現有本發明所採用的相關技術方案。

發明內容
本發明的目的是為了解決現階段用於太陽能電池表面的玻璃透光率低的缺點，而提出的一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃。為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案:
一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃，包括玻璃基體，其特徵在於:在玻璃基體的雙側表面都設有無規則凹凸面，凹凸面又稱為絨面，在絨面上塗覆減反射膜。在上述技術方案的基礎上，可以有以下進一步的技術方案:
所述的凹凸面的粗糙度Ra為0.2 — 1.8 y m。所述的減反射膜的材料是多孔二氧化矽，多孔二氧化矽與玻璃基體以-S1-O-S1-化學鍵連接，其厚度為IOOnm — 160nm，折射率為1.1-1.35。在減反射膜的表面可以增覆表面改性膜,改性膜可使膜面具有一定的憎水性或縮水性等。A、採用壓延玻璃成型技術生產雙絨面玻璃。將來自熔窯的熔化玻璃熔體，經過唇磚進入玻璃壓延機組，由周向分布有無規則凹凸表面的上壓延輥和下壓延輥，將無規則凹凸圖案轉印到玻璃的兩個表面形成玻璃表面的凹凸圖案，可調節上壓延輥和下壓延輥之間的距離來生產不同厚度的雙絨面玻璃。玻璃帶由託輥及傳送輥道，送入退火窯，經退火後，形成具有雙絨面特徵的玻璃。這種玻璃材料的表面不平整特性，用表面粗糙度Ra來表徵。實現本發明的表面粗糙度Ra優選在0.2 — 1.8 y m的範圍，兩個表面的粗糙度相同或不同。當Ra 1.8 y m時，在絨面塗覆減反射薄膜的微觀均勻性下降，導致產品的減反射效果提升不高，且造成塗膜用溶膠使用量加大，產品製造成本上升。作為與聚醋酸乙烯(EVA)的粘結面，當Ra < 0.2 ii m時，絨面與EVA的粘結面小，不利於兩者粘結力的提高。在滿足塗膜面要求和與EVA粘結力保證的前提下，Ra選0.2 —
1.8 u m範圍。通常選用雙絨面玻璃表面粗糙度大的一面與電池組件的聚醋酸乙烯(EVA)材料粘結，提高材料間的接觸面和粘結力。
B、採用溶膠-凝膠塗膜技術，完成表面塗膜。具體工序如下:
a、磨邊:使用玻璃自動磨邊機,完成雙絨面玻璃四邊的「 C」型邊加工。b、清洗、乾燥:使用帶有盤刷的玻璃洗滌乾燥機，以除去玻璃表面髒汙，保持玻璃表面潔淨、乾燥。C、預熱:潔淨、乾燥的雙絨面玻璃進入鍍膜機前，進行一定預加熱，使玻璃具有鍍膜生產需要的溫度。d、玻璃塗膜:採用輥塗或提拉或旋塗等鍍膜機，將溶膠塗覆到玻璃表面，形成溶膠膜層。e、膜層流平與表幹:塗膜後，膜層在表面張力作用下自然攤平，同時膜面中低熔點溶劑揮發，實現表幹。f、熱固化:流平、表幹後的帶膜雙絨面玻璃進入預定工藝溫度制度的固化爐內，進行膜層未乾溶劑的階梯揮發。使AR膜層初步固化，具備一定的強度。g、AR膜的燒結與玻璃鋼化:經過熱固化的AR雙絨面玻璃進入玻璃鋼化設備的加熱爐內進行加熱，加熱溫度一般保持在500-700°C範圍內，在此溫度下，膜層與玻璃表面發生燒結反應，玻璃表面的羥基(-0H)與溶膠中的多孔納米二氧化矽粒子表面的羥基(-0H)脫水縮合，形成牢固的-S1-O-S1-化學鍵。當玻璃溫度達到600-630°C後，被快速送入鋼化設備的淬冷風柵內進行急速冷卻，最終形成單面或雙面塗覆有一層多孔納米二氧化矽薄膜的雙絨面減反射鍍膜玻璃。多孔納米二氧化矽薄膜具有比二氧化矽材料更低的折射率(n=l.1- 1.35)。一束入射光射向二氧化矽薄膜時，在多孔納米二氧化矽薄膜的兩個界面發生反射，產生兩束反射光。當多孔納米二氧化矽薄膜的厚度選取合適(100- 160nm)時，設定波長的兩束反射光的相位差等於n，兩束反射光發生幹涉，產生幹涉相消。幹涉相消的結果，使玻璃表面對光的反射降低，折射的透射光比例提高，有更多的太陽光穿過雙絨面玻璃和EVA粘結層，到達太陽能電池矽片表面，提高了電池發電效率。本發明的優點在於:本發明所提供的帶有減反射膜的雙絨面玻璃，它具有比普通壓花玻璃或者普通壓花減反射玻璃更高的透光率，可使太陽能電池組件獲得更高的發電效率，晶矽電池的發電效率提高3%以上。


圖1是本發明的基本結構示意圖(帶有雙面減反射膜的雙絨面減反射玻璃的剖面圖);
圖2是帶有單面減反射膜的雙絨面減反射玻璃的剖面 圖3是雙絨面玻璃基體剖面 圖4是太陽能電池工作原理剖視 圖5是生產帶有減反射膜的雙絨面玻璃的工藝流程 圖6是生產雙絨面玻璃基體的裝置；
圖7是3.2mm厚的帶有單面減反射膜的雙絨面減反射玻璃透光率譜線 圖8是3.2mm厚的帶有雙面減反射膜的雙絨面減反射玻璃透光率譜線 圖9是3.2mm厚雙絨面玻璃附修飾膜面曲線圖； 圖10是4mm厚的帶有單面減反射膜的雙絨面減反射玻璃透光率譜線 圖11是4mm厚的帶有雙面減反射膜的雙絨面減反射玻璃透光率譜線圖。
具體實施例方式實施例1:如圖1和圖2所示，本發明提供的一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃，包括玻璃基體6，其特徵在於:在玻璃基體6的雙表面都設有無規則凹凸面6a (結合圖3所示)，凹凸面6a的粗糙度Ra為0.2 — 1.8 y m。在凹凸面6a的單面或雙面上塗覆減反射膜9，減反射膜9採用多孔二氧化矽，多孔二氧化矽與玻璃基體以-S1-O-S1-化學鍵連接，其厚度為IOOnm — 160nm，折射率為1.1一 1.35。在減反射膜的表面可以增覆表面改性膜。A、生產雙絨面玻璃基體。如圖6所示，採用壓延玻璃成型技術，來自熔窯I的玻璃熔體2，經過唇磚3進入玻璃壓延機組，玻璃壓延機組中設有周向分布有無規則凹凸表面的上壓延輥4和下壓延輥5。玻璃帶由託輥7及傳送輥道，送入退火窯8，經退火後，形成具有雙絨面特徵的玻璃6。B、採用溶膠-凝膠塗膜技術完成表面塗膜。如圖5所示，具體工序如下:
a、磨邊，使用玻璃自動磨邊機對玻璃基體6進行磨邊；
b、清洗、乾燥，使用帶有盤刷的玻璃洗滌乾燥機對玻璃基體6進行清洗、乾燥；
C、預熱，對玻璃基體6進行預熱；
d、玻璃塗膜，採用輥塗或提拉或旋塗等鍍膜機，將溶膠塗覆到玻璃基體6的表面，形成溶膠膜層。e、膜層流平與表幹，塗膜後膜層在表面張力作用下自然攤平，同時膜面中低熔點溶劑揮發，實現表幹。f、熱固化，在預定工藝溫度制度的固化爐內，將膜層未乾溶劑的階梯揮發。使AR膜層初步固化，具備一定的強度。g、AR膜層的燒結與玻璃鋼化，經過熱固化的AR雙絨面玻璃鋼化設備的加熱爐內進行加熱，加熱溫度一般保持在500-700°C範圍內，使多孔二氧化矽與玻璃基體以-S1-O-S1-化學鍵連接。C、如圖4所示，將帶有減反射膜的雙絨面玻璃粘貼在太陽能電池的聚醋酸乙烯(EVA) (14)表面上。一束入射光10射向二氧化矽薄膜時，在多孔納米二氧化矽薄膜的兩個界面發生反射，產生反射光11和12，和折射光13，折射光13穿過雙絨面玻璃基體6和EVA粘結層14，到達太陽能電池矽片15表面。實施例2:如圖7所示的圖譜，調節實施例1中上壓延輥4和下壓延輥5之間的間隙，生產出3.2mm的雙絨面玻璃，按照加工生產工藝流程，單面塗覆lOOnm、140nm、160 nm三個膜厚品種，經測試並與普通壓花玻璃產品比對，分別將一種晶矽電池組件的發電效率提升 3.1%、3.3%、3.2%o實施例3:如圖8所示的圖譜，將實施例2的3.2mm的雙絨面玻璃按照加工生產工藝流程，雙面塗覆lOOnm、140nm、160 nm三個膜厚品種，經測試並與普通壓花玻璃產品比對，分別將一種晶矽電池組件的發電效率提升3.4%、3.6%、3.5%。實施例4:如圖9所示的圖譜，將實施例2的3.2mm的雙絨面玻璃，按照加工生產工藝流程，單面塗覆140nm膜厚品種，後對膜層進一步修飾，使膜面呈現一定的憎水性。經測試並與普通壓花玻璃產品比對，將一種晶矽電池組件的發電效率提升3.2%。實施例5:如圖10所示的圖譜，調節實施例1中上壓延輥4和下壓延輥5之間的間隙，生產出4mm的雙絨面玻璃，按照加工生產工藝流程，單面塗覆lOOnm、140nm、160 nm三個膜厚品種，經測試並與普通壓花玻璃產品比對，分別將一種晶矽電池組件的發電效率提升 3.0%、3.2%、3.0%。實施例6:如圖11所示的圖譜，將實施例5的4_的雙絨面玻璃按照加工生產工藝流程，雙面塗覆lOOnm、140nm、160 nm三個膜厚品種，經測試並與普通壓花玻璃產品比對，分別將一種晶矽電池組件的發電效率提升3.3%、3.5%、3.3%。
權利要求
1.一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃，包括玻璃基體(6)，其特徵在於:在玻璃基體(6)的雙側表面都設有凹凸面(6a)，在至少一個凹凸面(6a)上塗覆減反射膜(9)。
2.根據權利要求1所述的一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃，其特徵在於:所述的凹凸面(6a)的粗糙度Ra為0.2 — 1.8 y m。
3.根據權利要求1或2所述的一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃，其特徵在於:所述的減反射膜(9)的厚度為IOOnm- 160nm，其折射率為1.1一 1.35。
4.根據權利要求1所述的一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃，其特徵在於:所述的減反射膜(9)的材料是多孔二氧化矽，多孔二氧化矽與玻璃基體(6)以-S1-O-S1-化學鍵連接。
5.根據權利要求1所述的一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃，其特徵在於:所述的減反射膜(9)的表面增覆表面改性膜。
全文摘要
本發明涉及一種帶有減反射膜的雙絨面玻璃，包括玻璃基體(6)，其特徵在於在玻璃基體(6)的雙側表面都設有無規則凹凸面(6a)，在凹凸面(6a)上塗覆減反射膜(9)。本發明的優點本發明所提供的帶有減反射膜的雙絨面玻璃，它具有比普通壓花玻璃或者普通壓花減反射玻璃更高的光透過率，可使太陽能電池組件獲得更高的發電效率，可以將晶矽電池的發電效率提高3%以上。
文檔編號C03C17/23GK103101257SQ20131005777
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月23日 優先權日2013年2月23日
發明者王金林, 李茂剛, 張馳, 薛迎東, 呂華博, 王偉, 李朗 申請人:中航三鑫太陽能光電玻璃有限公司