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高反射丝印玻璃的制备及涂层性能影响因素研究

 通过对太阳能光伏组件用高反射背板玻璃丝网印刷条件的研究,探讨了网布目数、固化温度、钢化温度对高反射涂层性能的影响,并讨论了最佳参数制作的样品玻璃耐候性测试结果。

 

高反射涂料的制备:将调墨油与低熔点玻璃粉、立德粉、二氧化钛等按一定的比例混合,通过搅拌、研磨使粉状的颜料在调墨油中均匀分散,形成黏度适中的油墨,再直接利用丝网印刷对玻璃基体进行印刷;颜料与调墨油的混合比例一般在10:(2.5~5.0)。先将各种固体原料细磨过 300目筛,再将丙烯酸树脂、润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、乳化剂、增稠剂混合搅拌均匀,然后高速搅拌均匀。静置4 h待用。

 

(1)网布目数对反射率的影响,涂层的反射率随着网布目数的增加而增加,当网布目数为160目时,反射率出现最大,之后随着网布目数的增加反射率下降。网布目数控制在140~180目为最佳。

 

(2)固化温度对反射率的影响,涂层的反射率随着固化温度的升高而增加,当固化温度为220 ℃时,反射率出现最大值,之后随着固化温度的升高反射率下降。固化温度控制在200~250 ℃比较好。

 

(3)钢化温度对反射率的影响,涂层的反射率随着钢化温度的升高而增加,当钢化温度为720 ℃时,反射率出现最大,之后随着钢化温度的升高反射率下降。钢化温度控制在700~730 ℃为宜。

 

(4)正交试验设计:采用 L9(33)正交试验设计,表1为正交试验分析结果。

 

表1  正交试验分析结果表

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直接比较表1可知,在这9个试验结果中,以试验5产生的附着力、反射率效果最好,其水平组合为A2、B2、C3,分别是各因素中影响最大的水平。由表2可以看出本试验各因素中的最优组合为A2、B2、C3。

 

试验结果验证:通过正交试验法得出的涂料丝网印刷条件,对试验影响最大的是钢化温度,试验的最佳条件是钢化温度720 ℃,滤布目数160目,固化温度220 ℃。利用以上最佳条件试验,制作白色丝印样品玻璃,测试涂层反射率和附着力;并且参考GB/T 9535—1998《地面用晶体管光伏组件设计鉴定和定型》进行耐候性分析,经过加速老化试验(PCT48)、湿-冷试验(HF10)、湿-热试验(DH1000)测试后,各项性能指标满足要求。表2为耐候性测试结果。

 

表2 高反射丝印玻璃耐候性测试结果

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结论:(1)滤布目数小,网布孔径大,丝印时涂层厚,不利于涂层厚度的管控,160目为最佳目数,涂层厚度最佳;

 

(2)丝印好后,首先需要将涂料中的部分有机成分烘干,减少后续钢化使低沸点有机物挥发过快,出现涂层不均匀现象,保证膜层的均匀性;

 

(3)钢化温度对涂层和玻璃的粘合力起着决定性作用,钢化温度低,涂料中的粘结剂不能够融化,膜层附着力变差,温度过高会导致玻璃变形,通过试验最佳钢化温度为720 ℃。

 

使用160目滤布、固化温度220 ℃、钢化温度720 ℃条件下制作的样品玻璃耐候性测试符合要求,各项性能指标测试合格。

 

作者:杨秀琴


 

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