本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鍍膜工藝，特別是一種制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備及其制作方法。

背景技術(shù)：

隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能源與環(huán)境問題日益突出，各國政府均大力支持和發(fā)展清潔能源與可再生能源。其中，太陽能作為最重要的可再生能源，在最近10年得到了成幾何級的增長。2015年全球光伏發(fā)電裝機(jī)新增容量為59GW，比2014年增長33％。更長遠(yuǎn)來看，IHS預(yù)測光伏發(fā)電安裝量在未來5年內(nèi)將每年以10.5％的增長率遞增，在2020年將達(dá)到96GW。

為提高光伏產(chǎn)品的競爭力，最有效的途徑之一是提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。除了通過各種技術(shù)手段提高電池片本身的轉(zhuǎn)換效率外，在提高其封裝材料---光伏玻璃的透光率和耐候性等方面也得到了長足的發(fā)展。目前主流的技術(shù)方案是在光伏玻璃表面鍍減反射膜，即采用溶膠凝膠法，在光伏玻璃表面涂覆一層或多層薄膜材料，以降低在特定波段光譜的反射，從而提高光伏玻璃的透光率。在玻璃表面實施鍍膜的方式包括輥涂法、噴涂法和表面刻蝕法等，其中輥涂法因?qū)嵤┓奖愕玫阶顝V泛的應(yīng)用。

然而，目前所有的技術(shù)方法，都不能很好的解決鍍膜膜層均勻性的問題。噴涂法鍍膜過程中，噴槍中心鍍膜液富集多，造成花斑；表面刻蝕法因壓花玻璃表面成分難以均一，導(dǎo)致刻蝕反應(yīng)的速度不一致造成膜厚不均勻；即使均勻性最好的輥涂法，受制于玻璃厚薄差、輥道傳輸抖動等多種因素的制約，也難以達(dá)到高精度的一致性。在鍍膜均勻性無法進(jìn)一步提高的情況下，市場只能接受鍍膜膜層厚度規(guī)格為+/-10nm的公差。其結(jié)果一方面造成組件的色差影響外觀，另一方面由于鍍膜玻璃各區(qū)域透光率不一致造成熱斑效應(yīng)，影響組件的耐久性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種通過改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝操作及工藝參數(shù)，以達(dá)到鍍膜厚度精準(zhǔn)、均一的制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備及其制作方法。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備，包括傳送帶機(jī)構(gòu)、氣溶膠噴霧機(jī)構(gòu)、鋼化爐和控制臺，所述傳送帶機(jī)構(gòu)位于下方，所述氣溶膠噴霧機(jī)構(gòu)、鋼化爐按工藝次序前、后設(shè)置在所述傳送帶機(jī)構(gòu)上，所述傳送帶機(jī)構(gòu)包括用于玻璃板輸送的傳送帶，所述氣溶膠噴霧機(jī)構(gòu)包括鍍膜室，所述鍍膜室架設(shè)在所述傳送帶上，所述鍍膜室內(nèi)設(shè)置霧化腔室，所述霧化腔室的底部設(shè)置噴嘴，所述噴嘴的嘴口正對所述傳送帶，所述霧化腔室的頂部設(shè)置兩個進(jìn)口，一個進(jìn)口通過供液管連接鍍膜液儲料罐，所述供液管上串接蠕動泵，另一個進(jìn)口通過供氣管連接儲氣罐，所述供氣管上串接增壓泵，所述控制臺內(nèi)設(shè)置控制主板，所述控制主板通過電控連接所述傳送帶機(jī)構(gòu)、蠕動泵、增壓泵、噴嘴及鋼化爐。

本制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備中，玻璃板為超白壓延玻璃基板，超白壓延玻璃基板的上表面為絨面，下表面為布紋面，需在其上表面涂覆多孔二氧化硅減反射膜。

在上述的制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備中，所述傳送帶機(jī)構(gòu)還包括傳送電機(jī)、主動齒輪、從動齒輪及鏈條，所述傳送帶的兩邊沿上固設(shè)上述鏈條，所述傳送電機(jī)的輸出軸固穿上述主動齒輪，所述主動齒輪、從動齒輪均與所述鏈條形成嚙合連接，所述控制主板通過電控連接所述傳送電機(jī)。

在上述的制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備中，所述霧化腔室具有漏斗型內(nèi)腔，所述漏斗型內(nèi)腔的大口朝上，小口朝下，所述小口的底端為尖嘴型的所述噴嘴，所述噴嘴內(nèi)設(shè)置閥門，所述控制主板通過電控連接所述閥門。

運用上述設(shè)備制作鍍膜玻璃的制作方法，包括以下操作步驟：

1)、選用濃度為2.5％的鍍膜前驅(qū)液體存儲于鍍膜液儲料罐中；采用氮氣作為霧化氣存儲于儲氣罐中；

2)、通過控制臺操控傳送帶以5m/min～15m/min的勻速傳輸玻璃板；通過控制臺操控蠕動泵將鍍膜液儲料罐中的鍍膜前驅(qū)液體泵入霧化腔室中，通過控制臺操控增壓泵將儲氣罐中的氮氣以10bar～20bar的壓強泵入霧化腔室中；

3)、鍍膜前驅(qū)液體與氮氣在霧化腔室中進(jìn)行射流式混合霧化，漏斗型內(nèi)腔使混合后的氣液逐漸增壓，最終通過細(xì)小的噴嘴以20ml/min～30ml/min的流量形成高速氣流，產(chǎn)生的負(fù)壓帶動液體或其它流體一起噴射到阻擋物上，在高速撞擊下向周圍飛濺使液滴變成霧狀微粒噴出后形成氣溶膠；

4)、傳送帶輸送玻璃板進(jìn)入鍍膜室，氣溶膠吸附在玻璃板的表面形成一層均勻的霧化濕膜；

5)、傳送帶繼續(xù)向后輸送玻璃板，而后玻璃板進(jìn)入鋼化爐，通過控制臺操控鋼化爐進(jìn)行溫度大于600℃,時間大于60秒的鋼化、固化操作，使玻璃板表面的濕膜轉(zhuǎn)變成干膜，即形成多孔二氧化硅減反射膜。

在上述的制作方法中，在步驟1)中，2.5％的鍍膜前驅(qū)液體中主溶劑為異丙醇。

在上述的制作方法中，霧化濃度、噴嘴流量和玻璃板傳送速度決定鍍膜厚度，當(dāng)調(diào)控泵氣壓力越大導(dǎo)致霧化濃度越高，噴嘴流量越大,玻璃板傳送速度越慢,膜厚就越厚；反之，膜厚就越薄。具體膜厚調(diào)控方法：首先根據(jù)理論計算需要的量,根據(jù)生產(chǎn)線的運行速度,然后設(shè)置噴嘴流量,最后根據(jù)實際測量結(jié)果再進(jìn)行微調(diào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備及其制作方法具有以下特點：

1、本技術(shù)結(jié)合了噴涂鍍膜的速度優(yōu)勢，浸泡式鍍膜的高品質(zhì)以及滾涂鍍膜的原材料高效利用的特性。

2、鍍膜前驅(qū)體通過密封管道輸送，在經(jīng)過霧化實施鍍膜前不與空氣接觸，保證了鍍膜液不受外界環(huán)境的污染，利于得到優(yōu)質(zhì)的減反射膜層。

3、本方法鍍膜前驅(qū)體經(jīng)過霧化后分散為氣溶膠，具有極其優(yōu)良的分散均一性，氣溶膠再在玻璃表面沉積，得到的膜層厚度十分均勻，同一片玻璃上各點膜厚的公差可以控制在+/-2nm。

4、本方法可以采用多種手段，十分方便和精確的調(diào)節(jié)膜層厚度，以滿足不同用戶的要求。膜厚的調(diào)節(jié)方法可以通過改變霧化腔體內(nèi)的霧化氣體濃度、噴嘴流量以及玻璃運行速度等多種手段進(jìn)行。

本發(fā)明所闡述的方法，經(jīng)濟(jì)性強，并能顯著提高膜層質(zhì)量，既適用于實驗研究，也適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備的示意圖。

圖中，1、蠕動泵；2、增壓泵；3、鍍膜室；4、霧化腔室；5、玻璃板。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1所示，本制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備，包括傳送帶機(jī)構(gòu)、氣溶膠噴霧機(jī)構(gòu)、鋼化爐和控制臺，傳送帶機(jī)構(gòu)位于下方，氣溶膠噴霧機(jī)構(gòu)、鋼化爐按工藝次序前、后設(shè)置在傳送帶機(jī)構(gòu)上，傳送帶機(jī)構(gòu)包括用于玻璃板5輸送的傳送帶，氣溶膠噴霧機(jī)構(gòu)包括鍍膜室3，鍍膜室3架設(shè)在傳送帶上，鍍膜室3內(nèi)設(shè)置霧化腔室4，霧化腔室4的底部設(shè)置噴嘴，噴嘴的嘴口正對傳送帶，霧化腔室4的頂部設(shè)置兩個進(jìn)口，一個進(jìn)口通過供液管連接鍍膜液儲料罐，供液管上串接蠕動泵1，另一個進(jìn)口通過供氣管連接儲氣罐，供氣管上串接增壓泵2，控制臺內(nèi)設(shè)置控制主板，控制主板通過電控連接傳送帶機(jī)構(gòu)、蠕動泵1、增壓泵2、噴嘴及鋼化爐。

本制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備中，玻璃板5為超白壓延玻璃基板，超白壓延玻璃基板的上表面為絨面，下表面為布紋面，需在其上表面涂覆多孔二氧化硅減反射膜。

傳送帶機(jī)構(gòu)還包括傳送電機(jī)、主動齒輪、從動齒輪及鏈條，傳送帶的兩邊沿上固設(shè)上述鏈條，傳送電機(jī)的輸出軸固穿上述主動齒輪，主動齒輪、從動齒輪均與鏈條形成嚙合連接，控制主板通過電控連接傳送電機(jī)。

霧化腔室4具有漏斗型內(nèi)腔，漏斗型內(nèi)腔的大口朝上，小口朝下，小口的底端為尖嘴型的噴嘴，噴嘴內(nèi)設(shè)置閥門，控制主板通過電控連接閥門。

運用上述設(shè)備制作鍍膜玻璃的制作方法，包括以下操作步驟：

1)、選用濃度為2.5％的鍍膜前驅(qū)液體存儲于鍍膜液儲料罐中；采用氮氣作為霧化氣存儲于儲氣罐中；

2)、通過控制臺操控傳送帶以5m/min～15m/min的勻速傳輸玻璃板5；通過控制臺操控蠕動泵1將鍍膜液儲料罐中的鍍膜前驅(qū)液體泵入霧化腔室4中，通過控制臺操控增壓泵2將儲氣罐中的氮氣以10bar～20bar的壓強泵入霧化腔室4中；

3)、鍍膜前驅(qū)液體與氮氣在霧化腔室4中進(jìn)行射流式混合霧化，漏斗型內(nèi)腔使混合后的氣液逐漸增壓，最終通過細(xì)小的噴嘴以20ml/min～30ml/min的流量形成高速氣流，產(chǎn)生的負(fù)壓帶動液體或其它流體一起噴射到阻擋物上，在高速撞擊下向周圍飛濺使液滴變成霧狀微粒噴出后形成氣溶膠；

4)、傳送帶輸送玻璃板5進(jìn)入鍍膜室3，氣溶膠吸附在玻璃板5的表面形成一層均勻的霧化濕膜；

5)、傳送帶繼續(xù)向后輸送玻璃板5，而后玻璃板5進(jìn)入鋼化爐，通過控制臺操控鋼化爐進(jìn)行溫度大于600℃,時間大于60秒的鋼化、固化操作，使玻璃板5表面的濕膜轉(zhuǎn)變成干膜，即形成多孔二氧化硅減反射膜。

在步驟1)中，2.5％的鍍膜前驅(qū)液體中主溶劑為異丙醇。

霧化濃度、噴嘴流量和玻璃板5傳送速度決定鍍膜厚度，當(dāng)調(diào)控泵氣壓力越大導(dǎo)致霧化濃度越高，噴嘴流量越大,玻璃板5傳送速度越慢,膜厚就越厚；反之，膜厚就越薄。具體膜厚調(diào)控方法：首先根據(jù)理論計算需要的量,根據(jù)生產(chǎn)線的運行速度,然后設(shè)置噴嘴流量,最后根據(jù)實際測量結(jié)果再進(jìn)行微調(diào)。

具體實驗實例為：

鍍膜前驅(qū)體濃度采用2.5％，主溶劑為異丙醇，最終有效成分為二氧化硅的鍍膜液，霧化氣體壓力為15bar,噴槍流量為25ml/min,玻璃板5運行速度為9m/min，利用以上參數(shù)實施鍍膜。經(jīng)過鋼化后采用橢偏儀測量9個點的光學(xué)膜厚，所得結(jié)果如下：

本制備太陽電池用鍍膜玻璃的設(shè)備及其制作方法具有以下特點：

1、本技術(shù)結(jié)合了噴涂鍍膜的速度優(yōu)勢，浸泡式鍍膜的高品質(zhì)以及滾涂鍍膜的原材料高效利用的特性。

2、鍍膜前驅(qū)體通過密封管道輸送，在經(jīng)過霧化實施鍍膜前不與空氣接觸，保證了鍍膜液不受外界環(huán)境的污染，利于得到優(yōu)質(zhì)的減反射膜層。

3、本方法鍍膜前驅(qū)體經(jīng)過霧化后分散為氣溶膠，具有極其優(yōu)良的分散均一性，氣溶膠再在玻璃表面沉積，得到的膜層厚度十分均勻，同一片玻璃上各點膜厚的公差可以控制在+/-2nm。

4、本方法可以采用多種手段，十分方便和精確的調(diào)節(jié)膜層厚度，以滿足不同用戶的要求。膜厚的調(diào)節(jié)方法可以通過改變霧化腔體內(nèi)的霧化氣體濃度、噴嘴流量以及玻璃運行速度等多種手段進(jìn)行。

本發(fā)明所闡述的方法，經(jīng)濟(jì)性強，并能顯著提高膜層質(zhì)量，既適用于實驗研究，也適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了蠕動泵1；增壓泵2；鍍膜室3；霧化腔室4；玻璃板5等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。