用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料及其制備方法；所述涂料包括如下重量含量的各組分：硅氧烷預(yù)聚體45?55％，鈦白粉25?35％，分散劑0?1％，觸變劑2?5％，流平劑0?1％，鋁銀漿4?8％，溶劑余量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是在克服了現(xiàn)有技術(shù)偏見(jiàn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，在陶瓷涂料的現(xiàn)有技術(shù)中添加鋁銀漿僅僅是將鋁銀漿作為金屬顏料來(lái)使用，是為了得到金屬的顏色，而該發(fā)明中加入鋁銀漿是為了提高其反射率，鋁銀漿所起的作用完全不同，不是該領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的技術(shù)；實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍：太陽(yáng)能背板反射率可達(dá)到90％以上，該效果在陶瓷反射率改善方面是極為罕見(jiàn)的，是本領(lǐng)域中現(xiàn)有技術(shù)目前難以達(dá)到的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明提供一種用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能是一種新型綠色無(wú)污染能源，而且取之不盡用之不竭。目前，太陽(yáng)能的應(yīng)用 主要是利用太陽(yáng)發(fā)電組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能加以利用，太陽(yáng)能發(fā)電組件主要由前板、封 裝材料、晶硅電池片、背板組成。太陽(yáng)能背板位于太陽(yáng)能電池板的背面，對(duì)電池片起保護(hù)和 支撐的作用。
[0003] 目前通用的太陽(yáng)能背板一般具有三層結(jié)構(gòu)，即TPT結(jié)構(gòu)或者TPE結(jié)構(gòu)，外層保護(hù)層 為含氟聚合物層，具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力，中間層為雙向拉伸聚酯薄膜層，具有良好的 絕緣性能以及力學(xué)性能，內(nèi)層為含氟聚合物層或聚乙烯和醋酸乙烯酯共聚物與封裝材料 EVA，具有良好的粘結(jié)性，各層之間均是通過(guò)溶劑型雙組份聚氨酯粘合劑粘結(jié)而成，這種干 式復(fù)合結(jié)構(gòu)的最大缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程中需要使用大量的有機(jī)溶劑，這些有機(jī)溶劑或多或少都 會(huì)對(duì)操作工人以及環(huán)境造成一定的污染，另外這種復(fù)合結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中聚氨酯膠層 會(huì)出現(xiàn)降解導(dǎo)致層間分離和脫落，進(jìn)而使太陽(yáng)能電池組件失去保護(hù)而逐漸報(bào)廢。
[0004] 陶瓷涂料是近年來(lái)興起的一種新型水性無(wú)機(jī)涂料，成膜后形成類(lèi)似于玻璃和搪瓷 的Si-0-Si結(jié)構(gòu)，由于Si-Ο鍵的鍵能較高，所以耐候性非常好，長(zhǎng)期光照不會(huì)發(fā)生降解而與 基材分離或脫落的現(xiàn)象，而且陶瓷涂料成膜物質(zhì)來(lái)源于天然石粉，生產(chǎn)過(guò)程中使用的溶劑 絕大多數(shù)為去離子水，對(duì)操作工人和環(huán)境沒(méi)有任何傷害和污染，取代現(xiàn)有太陽(yáng)能背板涂料 勢(shì)在必行。
[0005] 現(xiàn)有太陽(yáng)能背板涂層的反射率不高，只有80%左右，為了更加有效的利用太陽(yáng)能， 有必要提高涂層的反射率。專(zhuān)利CN 105400350 A公開(kāi)了一種水性金屬漆及其制備方法，該 發(fā)明專(zhuān)利在金屬漆中加入鋁銀漿雖然可以提高該金屬漆的反射率，但是水性金屬漆與陶瓷 涂料是兩種完全不同的涂料品種，陶瓷涂料有其特殊性，pH值對(duì)其體系的穩(wěn)定性起了很重 要的作用，在陶瓷涂料中加入鋁銀漿來(lái)提高其反射率并不能簡(jiǎn)單的復(fù)制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷 涂料及其制備方法，以提高太陽(yáng)能背板表面陶瓷涂層的反射率;本發(fā)明的另一個(gè)目的是更 換現(xiàn)有太陽(yáng)能背板的基材為普通玻璃，更換現(xiàn)有太陽(yáng)能背板的涂層為陶瓷涂層，更有利于 環(huán)境保護(hù)。
[0007] 第一方面，本發(fā)明提供一種用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料，包括如下重量 含量的各組分： 硅氧烷預(yù)聚體 45-55%， 鈦白粉 25-35%， 分散劑 ο-m
[0008] 觸變劑 2-5%， 流平劑 0-1%， 鋁銀漿 4-S%， 溶劑 余量。.
[0009] 優(yōu)選地，所述陶瓷涂料包括如下重量含量的各組分： 硅氧烷預(yù)聚體 49%， 鈦白粉 30%, 分散劑 0.5%，
[0010] 觸變劑 3%， 流平劑 0.5%， 鋁銀漿 6%， 溶劑 余量
[0011] 之所以對(duì)所述陶瓷材料進(jìn)行優(yōu)選，原因在：（1)硅烷預(yù)聚體與顏料漿部分的優(yōu)化比 例有益效果為:在保證遮蓋力的情況下，涂料粘度略低，涂覆面積大，涂覆成本低；（2)觸變 劑和流平劑的添加量的優(yōu)化比例有益效果為:既要有一定的流平時(shí)間，保證涂層表面平整， 施工時(shí)又不易出現(xiàn)流掛現(xiàn)象。
[0012] 優(yōu)選地，所述硅氧烷預(yù)聚體的數(shù)均分子量為2000-20000。
[0013]優(yōu)選地，所述分散劑包括用于水性體系的無(wú)機(jī)顏料分散劑，例如:烷醇基銨鹽等。
[0014] 優(yōu)選地，所述觸變劑包括用于水性體系的觸變劑，例如：氣相二氧化硅、有機(jī)膨潤(rùn) 土中的一種或兩種
[0015] 優(yōu)選地，所述流平劑包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有機(jī)改性聚硅氧烷 中的一種或幾種。
[0016] 優(yōu)選地，所述溶劑包括水，醇類(lèi)溶劑，或水與醇類(lèi)溶劑的混合物。
[0017] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述醇類(lèi)溶劑為乙醇、異丙醇中的一種或兩種。
[0018] 優(yōu)選地，所述鋁銀漿為水性浮型鋁銀漿。
[0019] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述鋁銀漿的粒徑為5-15nm。粒徑過(guò)大，涂層表面不光滑，粗糙度 增加，影響反射率的提高。
[0020] 由于鋁片表面光潔平整，且浮于涂料表面，可以明顯提高陶瓷涂層的反射率。實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明該發(fā)明的太陽(yáng)能背板反射率可達(dá)到90%以上。
[0021] 第二方面，本發(fā)明提供一種所述陶瓷涂料的制備方法，包括如下步驟：
[0022] 將所述溶劑、鈦白粉、分散劑混合，球磨，得漿料；
[0023] 將所述漿料與所述硅氧烷預(yù)聚體混合后，加入所述觸變劑、流平劑、鋁銀漿混合， 即得陶瓷涂料。
[0024] 優(yōu)選地，所述球磨的時(shí)間為1-2小時(shí)。球磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率;球磨時(shí)間過(guò) 短，顏填料研磨的細(xì)度達(dá)不到要求，一會(huì)影響涂層的細(xì)膩程度，二會(huì)影響顏料的遮蓋力。
[0025] 優(yōu)選地，所述球磨采用鋯珠;所述球磨的設(shè)備采用研磨機(jī)。
[0026] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述錯(cuò)珠的粒徑為1.5-3mm。
[0027]本發(fā)明方法獲得的漿料或者陶瓷涂料均為白色。
[0028]第三方面，本發(fā)明提供一種基于所述陶瓷涂料的太陽(yáng)能背板，所述太陽(yáng)能背板上 涂覆8-20μπι厚的所述陶瓷涂料。
[0029] 優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能背板的基板為普通玻璃。
[0030] 第四方面，本發(fā)明提供一種所述太陽(yáng)能背板的制備方法，具體為:采用滾涂、空氣 噴涂或者靜電噴涂的方法將所述陶瓷涂料涂覆在太陽(yáng)能背板基板上，固化、冷卻，即可。
[0031] 優(yōu)選地，所述基板為普通玻璃。
[0032] 優(yōu)選地，所述固化的條件為:650-750°C、2-3分鐘。
[0033] 優(yōu)選地，所述冷卻具體指采用風(fēng)冷。
[0034]由于該涂層為Si-0-Si結(jié)構(gòu)，耐溫性好，在玻璃表面涂覆陶瓷涂層后，放入650-750 °C高溫爐中固化2-3分鐘后，涂層即可牢固附著，然后迅速冷卻，即可制成帶陶瓷涂層的鋼 化玻璃，使陶瓷涂層的固化和玻璃的鋼化同時(shí)完成。
[0035] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：
[0036] 1、本發(fā)明是在克服了現(xiàn)有技術(shù)偏見(jiàn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的:在陶瓷涂料的現(xiàn)有技術(shù)中添加 鋁銀漿僅僅是將鋁銀漿作為金屬顏料來(lái)使用，是為了得到金屬的顏色，而該發(fā)明中加入鋁 銀漿是為了提高其反射率，鋁銀漿所起的作用完全不同，不是該領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的 技術(shù)。
[0037] 2、本發(fā)明在提高反射率方面，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍:現(xiàn)有太陽(yáng)能背板的反射率約為70-80%，該發(fā)明加入浮型鋁銀漿，可以明顯提高陶瓷涂層的反射率;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該發(fā)明的太 陽(yáng)能背板反射率可達(dá)到90%以上，該效果在陶瓷反射率改善方面是極為罕見(jiàn)的，是本領(lǐng)域 技術(shù)目前難以達(dá)到的。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0039] 實(shí)施例1-3
[0040] 實(shí)施例1-3提供了用于太陽(yáng)能背板的陶瓷涂料，包括的組分及相應(yīng)含量如下表1所 示：
[0043] 將所述溶劑、鈦白粉、分散劑混合，球磨，得漿料;將所述漿料與所述硅氧烷預(yù)聚體 混合后，加入所述觸變劑、流平劑、鋁銀漿混合，即得陶瓷涂料。
[0044] 其中，所述球磨的時(shí)間為1-2小時(shí);所述球磨采用鋯珠;所述球磨的設(shè)備采用研磨 機(jī);所述錯(cuò)珠的粒徑為1.5-3mm。
[0045] 本發(fā)明方法獲得的漿料或者陶瓷涂料均為白色。
[0046] 實(shí)施例4-6
[0047] 實(shí)施例4-6采用上述實(shí)施例1制備得到的陶瓷涂料制備太陽(yáng)能背板，制備參數(shù)及太 陽(yáng)能背板性能如下表2所示：
[0048] 表 2
[0050]上述陶瓷涂料的太陽(yáng)能背板的制備方法，具體為:采用滾涂的方法將所述陶瓷涂 料涂覆在太陽(yáng)能背板基板上，固化、冷卻，即可；
[0051 ]其中，所述基板為玻璃;所述固化的條件為:650-750°C、2-3分鐘;所述冷卻具體指 米用風(fēng)冷。
[0052] 對(duì)比例1-4
[0053] 本對(duì)比例1-4是實(shí)施例1的對(duì)比例，對(duì)比之處見(jiàn)表3:
[0054] 表 3
[0056] 對(duì)比例5-8
[0057] 本對(duì)比例5-8是實(shí)施例4的對(duì)比例，對(duì)比之處見(jiàn)表4:
[0058] 表4
[0059]
[0060] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料，其特征在于，包括如下重量含量的各組 分： 硅氧烷預(yù)聚體 45-55%， 鈦白粉 25-35%, 分散劑 0-1%， 觸變劑 2-5%， 流平劑 0-1%, 鋁銀漿 4-8%， 溶劑 余量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料，其特征在于，所述陶瓷 涂料包括如下重量含量的各組分： 娃氧焼預(yù)聚體 49%， 鈦白粉 30%， 分散劑 0.5%， 觸變劑 3%， 流平劑 0.5%, 鋁銀漿 6%， 溶劑 余量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料，其特征在于，所述 硅氧烷預(yù)聚體的數(shù)均分子量為2000-20000; 所述分散劑包括用于水性體系的無(wú)機(jī)顏料分散劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料，其特征在于，所述 觸變劑包括用于水性體系的觸變劑； 所述流平劑包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有機(jī)改性聚硅氧烷中的一種或 幾種； 所述溶劑包括水，醇類(lèi)溶劑，或水與醇類(lèi)溶劑的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太陽(yáng)能背板高反射率的陶瓷涂料，其特征在于，所述 鋁銀漿為水性浮型鋁銀漿。6. -種根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟： 將所述溶劑、鈦白粉、分散劑混合，球磨，得漿料； 將所述漿料與所述硅氧烷預(yù)聚體混合后，加入所述觸變劑、流平劑、鋁銀漿混合，即得 陶f(shuō)e涂料。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷涂料的制備方法，其特征在于，所述球磨的時(shí)間為1-2小 時(shí)。8. -種基于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述陶瓷涂料的太陽(yáng)能背板，其特征在于，所述太陽(yáng)能 背板上涂覆8_20μπι厚的所述陶瓷涂料。9. 一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能背板的制備方法，其特征在于，具體為:采用滾涂、 空氣噴涂或者靜電噴涂的方法將所述陶瓷涂料涂覆在太陽(yáng)能背板基板上，固化、冷卻，即 可。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能背板的制備方法，其特征在于，所述基板為普通玻璃； 所述固化的條件為:650-750 °C、2-3分鐘。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK105949998SQ201610411496
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】李力鋒
【申請(qǐng)人】上海宜瓷龍新材料股份有限公司