[发明专利]一种玻璃表面减反射自清洁涂层的制备方法

说明书

本发明属于光伏玻璃领域，具体涉及一种玻璃表面减反射自清洁涂层的制备方法，用于提高玻璃的减反射性能，该方法首先对玻璃基片进行氧等离子体处理，使其表面带有负电荷；接着将玻璃基片浸入含有表面活性剂的溶液中进行溶剂热反应，使涂层薄膜前驱体生长到玻璃表面；最后取出玻璃基片，进行烧结。该方法可在玻璃表面形成具有较低折射率和掺杂氧化钛的涂层，从而降低玻璃的反射率，并提高玻璃表面的亲水和自清洁性能。研究表明：本发明制备涂层玻璃的平均漫反射率下降，平均透过率提高。此外，该涂层还提高了玻璃表面的亲水性能，使其具备一定的自清洁功能。该方法对光伏玻璃产业具有重要的意义。

技术领域

本发明属于光伏玻璃领域，具体涉及一种玻璃表面减反射自清洁涂层的制备方法。

背景技术

光伏系统的表面通常由玻璃覆盖，光伏玻璃是决定太阳能电池光电转换效率的重要因素之一。对于普通的玻璃，入射光会在玻璃/空气界面发生部分反射，而且随着使用时间的延长，其表面会被污染，进一步降低入射光的透过率。因此，降低玻璃表面的反射率，并使其具备自清洁功能对提高光伏系统的能量转换效率具有重要的意义。

在玻璃表面覆盖一层额外的涂层是降低其反射率的常见方法，例如溶胶-凝胶法。然而，该方法往往不能兼顾减反射和自清洁，或者由于空气中的灰尘、有机污染物等在表面吸附聚集，使许多疏水性表面的疏水性和自清洁性下降。

发明内容

本发明方法以降低玻璃的反射率并提高其亲水性能为目的，开发一种新型的钠钙玻璃表面减反射自清洁涂层的制备方法，提高其亲水性能。本发明利用溶胶-凝胶法制备氧化硅和氧化钛复合涂层：由煅烧后形成的多孔氧化硅和氧化钛构成的涂层，能够在降低玻璃反射率的同时赋予薄膜光催化和亲水性能，从而具备自清洁性。该薄膜的亲水和自清洁性能在户外使用过程中不明显降低。

本发明玻璃表面减反射自清洁涂层的制备方法包括：

1)玻璃基片的预处理：首先，在去离子水中超声处理玻璃基片至少15分钟，然后将其放入800mLmin^-1的氧等离子表面处理仪(70w)中进行氧等离子处理，使其表面带有负电荷。

2)前驱体溶液的配制：将0.04-0.12g CTAB(十六烷基三甲基溴化铵，以下十六烷基三甲基溴化铵均简称为CTAB)，钛酸四丁酯(0.1-0.2mL)，正硅酸乙酯(TEOS)(0.01-0.07mL)溶解于乙醇(10-20mL)和水(30-40mL)的混合溶剂中后并在搅拌的条件下放置8h，使钛酸四丁酯，正硅酸乙酯和CTAB充分溶解。由于氨水的易挥发，所以最后再向其中添加2-8μL氢氧化铵(25wt％)。

3)薄膜的生长：将经过氧等离子处理的玻璃基片放进Teflon容器中，并向其中加入步骤2)配制的前驱体溶液，然后将装有前驱体溶液和玻璃基片的容器放入60℃烘箱中，在静止的条件下实现薄膜的生长。

4)薄膜的老化：将玻璃基片从Teflon容器中取出后，将其在100℃烘箱中干燥和老化12h，接着在550℃下去除表面活性剂模板3h，从而制得薄涂层玻璃基片。

作为优选，步骤1)中玻璃基片在氧等离子体中处理10分钟，使玻璃基片的表面充分带有负电荷。

作为优选，步骤2)中CTAB的加入量为0.06-0.10g，钛酸四丁酯的加入量为0.14-0.16mL。

作为优选，步骤3)玻璃基片在60℃烘箱的Teflon容器中放置24h，使薄膜拥有合适的厚度刚好将CTAB微粒包裹住。

作为优选，步骤4)将玻璃基板从反应釜中取出后，可采取旋涂机旋转干燥法或者自然干燥法处理玻璃基板。