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高反射絲印玻璃的制備及涂層性能影響因素研究

 通過對太陽能光伏組件用高反射背板玻璃絲網印刷條件的研究,探討了網布目數、固化溫度、鋼化溫度對高反射涂層性能的影響,并討論了最佳參數制作的樣品玻璃耐候性測試結果。

 

高反射涂料的制備:將調墨油與低熔點玻璃粉、立德粉、二氧化鈦等按一定的比例混合,通過攪拌、研磨使粉狀的顏料在調墨油中均勻分散,形成黏度適中的油墨,再直接利用絲網印刷對玻璃基體進行印刷;顏料與調墨油的混合比例一般在10:(2.5~5.0)。先將各種固體原料細磨過 300目篩,再將丙烯酸樹脂、潤濕劑、分散劑、消泡劑、流平劑、乳化劑、增稠劑混合攪拌均勻,然后高速攪拌均勻。靜置4 h待用。

 

(1)網布目數對反射率的影響,涂層的反射率隨著網布目數的增加而增加,當網布目數為160目時,反射率出現最大,之后隨著網布目數的增加反射率下降。網布目數控制在140~180目為最佳。

 

(2)固化溫度對反射率的影響,涂層的反射率隨著固化溫度的升高而增加,當固化溫度為220 ℃時,反射率出現最大值,之后隨著固化溫度的升高反射率下降。固化溫度控制在200~250 ℃比較好。

 

(3)鋼化溫度對反射率的影響,涂層的反射率隨著鋼化溫度的升高而增加,當鋼化溫度為720 ℃時,反射率出現最大,之后隨著鋼化溫度的升高反射率下降。鋼化溫度控制在700~730 ℃為宜。

 

(4)正交試驗設計:采用 L9(33)正交試驗設計,表1為正交試驗分析結果。

 

表1  正交試驗分析結果表

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直接比較表1可知,在這9個試驗結果中,以試驗5產生的附著力、反射率效果最好,其水平組合為A2、B2、C3,分別是各因素中影響最大的水平。由表2可以看出本試驗各因素中的最優組合為A2、B2、C3。

 

試驗結果驗證:通過正交試驗法得出的涂料絲網印刷條件,對試驗影響最大的是鋼化溫度,試驗的最佳條件是鋼化溫度720 ℃,濾布目數160目,固化溫度220 ℃。利用以上最佳條件試驗,制作白色絲印樣品玻璃,測試涂層反射率和附著力;并且參考GB/T 9535—1998《地面用晶體管光伏組件設計鑒定和定型》進行耐候性分析,經過加速老化試驗(PCT48)、濕-冷試驗(HF10)、濕-熱試驗(DH1000)測試后,各項性能指標滿足要求。表2為耐候性測試結果。

 

表2 高反射絲印玻璃耐候性測試結果

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結論:(1)濾布目數小,網布孔徑大,絲印時涂層厚,不利于涂層厚度的管控,160目為最佳目數,涂層厚度最佳;

 

(2)絲印好后,首先需要將涂料中的部分有機成分烘干,減少后續鋼化使低沸點有機物揮發過快,出現涂層不均勻現象,保證膜層的均勻性;

 

(3)鋼化溫度對涂層和玻璃的粘合力起著決定性作用,鋼化溫度低,涂料中的粘結劑不能夠融化,膜層附著力變差,溫度過高會導致玻璃變形,通過試驗最佳鋼化溫度為720 ℃。

 

使用160目濾布、固化溫度220 ℃、鋼化溫度720 ℃條件下制作的樣品玻璃耐候性測試符合要求,各項性能指標測試合格。

 

作者:楊秀琴


 

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