[发明专利]一种导电玻璃自清洁减反射膜的设计和制备方法

说明书

本发明涉及一种导电玻璃自清洁减反射膜的设计和制备方法，其特征在于先将能够常温固化的自清洁镀膜液涂布在导电玻璃的光入射表面上，第一层膜在100‑150℃下4‑6分钟固化，形成第一膜层厚度为70‑80nm的自清洁导电玻璃，第一层膜的折射率为1.7‑1.9；然后将能够常温固化的减反射镀膜液涂布在自清洁导电玻璃上，在室温下30‑50分钟固化或在100‑150℃下4‑6分钟固化，形成第二层膜厚度为90‑100nm的自清洁减反射导电玻璃，第二层膜的折射率为1.4‑1.5，自清洁减反射膜对400‑800nm范围内的可见光增透率为3%‑4.5%。本发明双层增透膜体系的膜层孔隙率低、强度高、增透率高和环境稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种导电玻璃自清洁减反射膜的设计和制备方法，特别是在导电玻璃的光入射面上涂覆双层常温固化自清洁减反射膜的设计和制备方法，属于新能源材料和节能环保领域。

技术背景

导电玻璃通常是在玻璃表面通过物理或者化学方法均匀镀上一层透明导电氧化物（TCO）薄膜、低电阻贵金属材料、石墨烯材料或导电高分子材料形成的。常见的TCO材料包括氧化铟基（ITO）、氧化锡基（FTO）和氧化锌基（AZO）三类，其中，ITO和FTO导电玻璃已商业化生产和应用。目前大量用作薄膜太阳电池的透明电极，还应用于液晶显示屏、触摸屏、光催化和建筑节能等领域，市场需求巨大。薄膜太阳电池技术突破刺激了导电玻璃市场发展，存在的主要问题是导电玻璃的透光率和导电性能不够理想，而且呈相互抵触关系。为提高导电玻璃的透光率，最简单的方法就是在导电玻璃的光入射面上制备减反射膜。

玻璃减反射膜分为单层减反射膜、双层减反射膜和多层减反射膜。常用的玻璃减反射膜制备方法包括真空镀膜法和溶胶凝胶法。为实现太阳光的宽光谱减反射，最好采用折射率从玻璃基底到外部介质梯度渐变的减反射膜，但这类减反射膜制作难度很大。也可以采用由几种折射率不同的均匀膜叠合构成的多层减反射膜。理论上可以设计任意多层减反射膜，由于可供选择的减反射膜材料有限，再加上技术和成本问题，太阳电池领域中仍以应用单层减反射膜为主，单层减反射膜的增透率往往难以在宽光谱范围内达到理想效果。

中科院宁波材料技术与工程研究所在中国专利CN103613282(2010-08-18)中公开镀有双层减反射膜的光伏玻璃及其制备方法；浙江格拉威宝玻璃技术公司在中国专利CN102838288(2012-12-26) 中公开一种具有自清洁效果的减反射镀膜玻璃及其制备方法；彩虹集团电子股份公司在中国专利CN105789340(2013-04-10) 中公开一种自洁高透过率双层减反射镀膜溶胶的制备方法；北京市太阳能研究所在中国专利CN103613282(2014-03-05) 中公开一种双层复合减反射膜的制备方法；合肥润嘉节能玻璃公司在中国专利CN104860547(2015-08-26) 中公开一种新型增透自洁双层复合镀膜玻璃；中建材（合肥）新能源公司在中国专利CN106242312(2016-12-21) 中公开一种光伏玻璃镀膜液的制备及应用；广东爱康太阳能科技公司在中国专利CN105789340(2016-07-20) 中公开一种高强度双层减反射膜的制备方法。这些专利基本采用先在玻璃表面涂覆一层高折射率的纳米二氧化钛，然后再涂布一层低折射率的纳米二氧化硅，最后在600-700℃的高温下烧结将膜材料固定在玻璃表面上，双层减反射膜增透率普遍高于单层减反射膜增透率，并有一定的自清洁功能。现有双层膜技术的缺点是高温烧结过程中二层膜材料中的元素相互渗透和扩散，很难达到膜层设计预期的自清洁减反射效果；由于未烧结时第一层膜的附着力差，当涂覆第二层膜时的剐蹭将导致成品的合格率低和生产成本高；不适合在导电玻璃和高分子材料等不耐高温处理的材料上制备自清洁减反射膜。

生产企业希望自清洁减反射膜的制备能够像玻璃印刷或喷涂那样简单方便，自清洁减反射镀膜液的设计和制备是制备自清洁减反射导电玻璃的技术关键。

发明内容