高反射釉料、高反射背板玻璃和其制备方法与应用

技术领域

本申请属于光伏玻璃技术领域，尤其涉及一种高反射釉料、高反射背板玻璃和其制备方法与应用。

背景技术

太阳能光伏玻璃是一种通过层压入太阳能电池，能够利用太阳辐射发电，并具有相关电流引出装置以及电缆的特种玻璃。它是由低铁玻璃、太阳能电池片、胶片、背面玻璃、特殊金属导线组成，将太阳能电池片通过胶片密封在一片低铁玻璃和一片背面玻璃的中间，是一种最新颖的建筑用高科技玻璃产品。

目前，双玻组件以不可阻挡的趋势迅速发展，双面发电可以为电站端带来更多的发电量，从而降低度电成本。双玻组件使用高反射背板玻璃，在传统背板玻璃的基础上增加丝印网格图案，使原本透过电池片间隙的光被高反射釉层反射回太阳能电池片表面，使反射光再次被利用，从而增加组件的转换效率。

但是，应用于双玻组件的传统白色高反射背板使用的釉料为高温釉料，经过丝网印刷把高温釉料按网版图案印刷在玻璃基板上，再经过固化炉进行油墨表干，排除大量的可挥发的有机溶剂后，再传送进入钢化炉钢化，钢化温度680～720℃，加热时间90～120s进行高温钢化，使白色高反射釉层牢固的附着在基板上。正是在现有先印刷高温釉料层后进行高温钢化处理的制备白色高反射背板工艺中，高温釉料必须先印刷在玻璃基板上，然后与钢化处理一起固化，而白玻钢化相比高反涂釉玻璃钢化工艺，炉内加热方式为热辐射，高反射釉层会反射率大量的热辐射，导致高反射釉层处的强度低于无釉层处，表现为整块玻璃应力不均匀及应力偏低。同时由于采用超薄玻璃，其钢化工艺更加复杂，由于受热不均匀，玻璃的平整度和弯曲度会偏大，不好控制，从而导致制备的超薄白色高反射背板相应性能不理想。

发明内容

本申请的目的在于提供一种高反射釉料，以及一种高反射背板玻璃，旨在解决现有高反射背板玻璃在PID测试时釉层变色的问题。

为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种高反射釉料。所述高反射釉料包括如下重量百分比的组分：

本发明的另一方面，提供了一种高反射背板玻璃。所述高反射背板玻璃包括玻璃基体以及形成在所述玻璃基体上的高反射釉层，所述高反射釉层由本发明高反射釉料经固化形成。

本发明的再一方面，提供了一种高反射背板玻璃的制备方法。所述高反射背板玻璃的制备方法包括如下步骤：

提供玻璃基体；

将本发明高反射釉料在所述玻璃基体表面成膜后进行固化处理形成高反射釉层，获得高反射背板玻璃。

本发明的又一方面，提供了一种太阳能电池。本发明太阳能电池包括本发明高反射背板玻璃或由本发明高反射背板玻璃的制备方法制备的高反射背板玻璃。

与现有技术相比，本发明具有以下的技术效果：

本发明高反射釉料通过对其所含的组分之间的增效作用，赋予其低温固化形成釉层特性，而且形成的釉层强度、延伸率和耐磨性以及釉层表面的光洁度高，具有高的光反射效果。

本发明高反射背板玻璃由于利用本发明高反射釉料固化形成的高反射釉层，因此，高反射背板玻璃所含的高反射釉层不仅强度、延伸率和耐磨性以及釉层表面光洁度高，光反射效果好。而且高反射背板玻璃的强度高，应力均匀，微观平整度和宏观弯曲度性能好。

本发明高反射背板玻璃制备方法由于利用本发明高反射釉料直接在玻璃基体表面成膜固化形成的高反射釉层，因此，形成的高反射釉层强度、延伸率和耐磨性高，表面的光洁度和光反射效果好。而且高反射釉料具有低温固化形成的高反射釉层特性，因此，玻璃基体可以直接选用钢化玻璃，该钢化玻璃在钢化处理过程中由于表面不含有釉层的影响，因此，待钢化处理的玻璃能够受热均匀，从而赋予钢化玻璃钢化强度高，应力均匀，微观平整度和宏观弯曲度性能好，降低能耗，有效克服了传统高反射背板玻璃制备方法中将反射釉层与玻璃基体一起钢化处理所带来的受热不均而导致钢化强度不高，应力不均匀，微观平整度和宏观弯曲度偏差大的不足。另外，本发明高反射背板玻璃制备方法工艺步骤还能够保证制备的高反射背板玻璃性能稳定性好，且可以用于制备超薄反射背板玻璃。

本发明太阳能电池由于包括本发明高反射背板玻璃，因此，本发明太阳能电池对太阳光利用率高，而且含有高反射背板玻璃的组件质量高，机械性能好。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

一方面，本发明实施例提供一种高反射釉料。本发明实施例高反射釉料包括如下重量百分比的组分：

这样，本发明实施例高反射釉料通过其所含的上述组分之间的增效作用，具有低温固化形成釉层特性，而且形成的釉层强度、延伸率和耐磨性高，釉层表面的光洁度和光反射效果好。

实施例中，高反射釉料所含的钛白粉不仅起到色料的作用，而且还能够与二氧化硅增效作用，提高高反射釉料的耐候性。实施例中，钛白粉选用金红石型钛白粉。另一些实施例中，钛白粉的粒径控制在20μm以下。另外，该钛白粉可以选用被包覆处理的钛白粉，该包覆处理可以理解为钛白粉的常规包覆处理。选用该些种类的钛白粉或进一步对其粒径的控制和优化，能够提高高反射釉料的反射效果和耐候性。在具体实施例中，钛白粉在高反射釉料中的重量百分比含量可以是30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％等，优选含量为34％-36％。

高反射釉料所含的二氧化硅提高高反射釉料形成釉层的强度，延伸率，耐磨性和改善材料表面光洁度，同时能够与钛白粉作用，提高釉层耐候性。实施例中，高反射釉料所含的二氧化硅选用纳米级别的气相二氧化硅。另些实施例中，气相二氧化硅的粒径为7～40nm之间，聚集体粒径约为200-500纳米。控制二氧化硅粒径能够提高二氧化硅提高釉层强度，延伸率，耐磨性和改善材料表面光洁度性能的基础上，还能够提高二氧化硅的分散性，从而提高高反射釉料体系的稳定性，从而提高釉层的质量。

实施例中，高反射釉料所含的粘接剂包括缩水甘油封端双酚A环氧氯丙烷共聚物(C

高反射釉料所含的溶剂能够有效作为高反射釉料的溶剂载体，其能够有效使得各组分分散均匀，而且与粘结剂组分之间具有增效作用，能够提高高反射釉料成膜膜层与基体之间的结合强度和成膜的质量，而且具有低温挥发性，赋予高反射釉料低温固化特性。实施例中，溶剂包括乙二醇一丁醚(C

基于上述各实施例高反射釉料，在一实施例中，高反射釉料所含的钛白粉为金红石型钛白粉的同时，粘接剂为乙二醇一丁醚，溶剂为缩水甘油封端双酚A环氧氯丙烷共聚物。将高反射釉料所含的组分所含材料种类调节，使得高反射釉料具有更低的低温膜层固化性，在此基础上，并提高高反射釉料的成膜的质量和提高膜层与基体之间的结合强度。

上述各实施例中的高反射釉料制备方法，可以将高反射釉料所含的组分按照配方比例进行混合均匀，形成稳定的釉料。如实施例中，高反射釉料制备方法包括如下步骤：

先将钛白粉与溶剂和粘结剂进行分散处理和包覆处理，然后加入二氧化硅进行混料处理，形成高反射釉料。

其中，钛白粉在与溶剂和粘结剂进行分散处理和包覆处理之前，实施例中，先对钛白粉进行球磨处理如球磨至颗粒度在20μm以下。所述包覆处理是在分散过程中，使得溶剂和粘结剂的混合物包覆在钛白粉颗粒的表面，从而提高钛白粉的分散均匀性。

另一方面，本发明实施例还提供了一种高反射背板玻璃。高反射背板玻璃包括玻璃基体以及形成在玻璃基体上的高反射釉层，其中，高反射釉层是由上文高反射釉料固化形成。这样，该高反射背板玻璃所含的高反射釉层不仅强度、延伸率和耐磨性高，表面的光洁度和光反射效果好，而且高反射背板玻璃的钢化强度高，应力均匀，微观平整度和宏观弯曲度性能好。

实施例中，该高反射釉层的厚度可以是15-20μm。通过调节该高反射釉层的厚度，能够提高光反射效果。

由于高反射背板玻璃所含的高反射釉层是由上文高反射釉料固化形成，因此，实施例中，玻璃基体可以是背板玻璃常用的玻璃基体，如钢化玻璃等，具体如白色钢化玻璃。由于该高反射釉层的存在，玻璃基体还可是选用超薄玻璃，具体如选用厚度为1.6mm的玻璃和1.8mm厚度玻璃。该超薄玻璃可以是超薄钢化玻璃。当然，该玻璃基体还可以是其他玻璃，如普通玻璃等。

相应地，本发明实施例还提供了上文高反射背板玻璃的制备方法。高反射背板玻璃的制备方法包括如下步骤：

S01：提供玻璃基体；

S02：将高反射釉料在玻璃基体表面成膜后进行固化处理形成高反射釉层，获得高反射背板玻璃。

其中，步骤S01中的玻璃基体如上述高反射背板玻璃所含的玻璃基体，可以是背板玻璃常用的玻璃，如钢化玻璃等，具体如白色钢化玻璃。结合步骤S02中的高反射釉料特性，步骤S01中的玻璃基体还可是选用超薄玻璃，具体如选用厚度为1.6mm的玻璃。该超薄玻璃可以是超薄钢化玻璃。

步骤S02中的高反射釉料为上文本发明实施例高反射釉料。这样，由于该高反射釉料具有上文所述的具有低温成膜固化形成釉层特性和形成的釉层强度、延伸率和耐磨性高以及釉层表面的光洁度和光反射效果好。因此，本发明实施例高反射背板玻璃制备方法可以直接在步骤S01中玻璃基体如钢化玻璃表面低温成膜固化形成釉层。当玻璃基体为钢化玻璃时，该钢化玻璃在钢化处理过程中由于表面不含有釉层的影响，因此，待钢化处理的玻璃在钢化处理过程中能够受热均匀，从而赋予钢化玻璃基体钢化强度高，应力均匀，微观平整度和宏观弯曲度性能好，而且能有效缩短钢化处理的时间，降低能耗，有效克服了传统高反射背板玻璃制备方法中将反射釉层与玻璃基体一起钢化处理所带来的受热不均而导致钢化强度不高，应力不均匀，微观平整度和宏观弯曲度偏差大的不足。而且本发明实施例高反射背板玻璃制备方法工艺步骤还能够保证制备的高反射背板玻璃性能稳定性好，效率高，且可以用于制备超薄反射背板玻璃。

实施例中，步骤S02中固化处理的温度为200～300℃，该固化处理温度范围不会导致玻璃基体应力发生变化，有效保障玻璃基体如钢化玻璃保持高的钢化强度和均匀的应力等特性以及良好的微观平整度和宏观弯曲度性能。

再一方面，本发明实施例提供了一种太阳能电池。本发明实施例太阳能电池包括上文本发明实施例高反射背板玻璃或由上文本发明实施例高反射背板玻璃制备方法制备的高反射背板玻璃。这样，该太阳能电池对太阳光利用率高，而且含有高反射背板玻璃的组件质量高，机械性能好。其中，太阳能电池可以是常规太阳能电池，也可以是基于常规太阳能电池的结构进行改进后的太阳能电池。太阳能电池所含的高反射背板玻璃可以但不仅仅设置在双玻组件中。

下面结合具体实施例进行说明。

1.高反射釉料实施例

实施例11

本实施例提供了一种高反射釉料，包括以下重量百分含量组分：

金红石型钛白粉31％、缩水甘油封端双酚A环氧氯丙烷共聚物32％、二氧化硅2％、乙二醇一丁醚35％。

实施例12

本实施例提供了一种高反射釉料，包括以下重量百分含量组分：

金红石型钛白粉40％、缩水甘油封端双酚A环氧氯丙烷共聚物30％、二氧化硅1％、乙二醇一丁醚29％。

实施例13

本实施例提供了一种高反射釉料，包括以下重量百分含量组分：

金红石型钛白粉33％、缩水甘油封端双酚A环氧氯丙烷共聚物33％、二氧化硅2％、乙二醇一丁醚32％。

对比例11

本对比例提供了一种现有高反射釉料。现有高反射釉料包括如下组分：

固含量组分：金红石型钛白粉35％,玻璃粉15％，Al

溶剂：调墨油和稀释剂，且固含量共占比80％，10％为调墨油，10％为稀释剂。

高温釉料以固体物质为主，与釉料与玻璃粘接主要采用高温玻璃粉烧结，所以需要在钢化炉中，700℃情况下，釉层才能结合牢固。

2.高反射背板玻璃和其制备方法实施例

实施例21

本实施例提供了一种高反射背板玻璃及其制备方法。本实施例高反射背板玻璃包括白色钢化玻璃和形成白色钢化玻璃表面的高反射釉层，该高反射釉层由实施例11中的高反射釉料经过低温固化形成。

高反射背板玻璃制备方法包括如下步骤：

S1：首先对所需规格玻璃的1.6mm原片(压花玻璃)进行磨边处理，采用C型边，磨边后进行激光钻孔机位进行定位钻孔，钻孔面为绒面，钻孔后的玻璃透过翻转机把玻璃的压花面朝上，进入清洗机清洗、干燥；

S2：将清洗处理的原片后直接经传送辊道进入钢化炉，钢化炉工艺设置为加热温度690℃，加热时间100s(相比高温釉料的钢化工艺695℃，加热时间102s，能耗更低)出钢化炉后经过冷却再清洗；

S3：将经步骤S2的钢化玻璃进入丝印房，通过丝印机把实施例11提供的高反射釉料按所需图案印刷在钢化玻璃的压花面。后经过固化炉低温固化，炉温设置在250℃。出固化炉冷却后得到产品。

经检测，本实施例提供的低温白色高反射丝印背板玻璃同样具有和高温釉料生产的丝印背板的性能。其反射率为75％，附着力1级，落球1m(227g小球)，平均应力65.3Mpa，微观平整度0.3mm，宏观弯曲度0.15％。

实施例22

本实施例提供了一种高反射背板玻璃及其制备方法。本实施例高反射背板玻璃包括白色钢化玻璃和形成白色钢化玻璃表面的高反射釉层，该高反射釉层由实施例12中的高反射釉料经过低温固化形成。

高反射背板玻璃制备方法参照实施例21中低温白色高反射丝印背板玻璃的制备方法制备。

本实施例提供的高反射丝印背板玻璃的性能测试结果为：其反射率为76.2％，附着力1级，落球1.1m(227g小球)，平均应力70.5Mpa，微观平整度0.35mm，宏观弯曲度0.25％。

实施例22

本实施例提供了一种高反射背板玻璃及其制备方法。本实施例高反射背板玻璃包括白色钢化玻璃和形成白色钢化玻璃表面的高反射釉层，该高反射釉层由实施例12中的高反射釉料经过低温固化形成。

本实施例提供的高反射丝印背板玻璃的性能测试结果与实施例21的性能接近。本实施例提供的高反射丝印背板玻璃的性能测试结果为：其反射率为75.8％，附着力1级，落球1.1m(227g小球)，平均应力72.3Mpa，微观平整度0.3mm，宏观弯曲度0.25％。

实施例23

本实施例提供了一种高反射背板玻璃及其制备方法。本实施例高反射背板玻璃包括白色钢化玻璃和形成白色钢化玻璃表面的高反射釉层，该高反射釉层由实施例13中的高反射釉料经过低温固化形成。

本实施例提供的高反射丝印背板玻璃的性能测试结果与实施例21的性能接近。本实施例提供的高反射丝印背板玻璃的性能测试结果为：其反射率为75.5％，附着力1级，落球1.2m(227g小球)，平均应力71.5Mpa，微观平整度0.4mm，宏观弯曲度0.3％。

对比例21

本对比例提供了一种高温釉料高反射背板玻璃及其制备方法。本对比例高温釉料高反射背板玻璃包括钢化玻璃和形成钢化玻璃表面的白色高温釉料层，该白色高温釉料层由对比例11中的高反射釉料经过高温固化形成。

高温釉料高反射背板玻璃制备方法包括如下步骤：

S1：首先对所需规格1.6mm玻璃的原片(压花玻璃)进行磨边处理，采用C型边，磨边后进行激光钻孔机位进行定位钻孔，钻孔面为绒面，钻孔后的玻璃透过翻转机把玻璃的压花面朝上，进入清洗机清洗、干燥；

S2:将清洗后原片进入丝印工序，根据客户丝印图纸把特定的图案印刷在玻璃的压花面，采用的釉料为白色高温釉料；

S3：将丝印处理的原片进入固化炉，固化温度为150℃，再进入钢化炉工序，工艺设置为加热温度700℃，加热时间105s出钢化炉后经过冷却再清洗得到产品。

经检测，本对比例提供的高温釉料高反射背板玻璃样具有和高温釉料生产的丝印背板的性能。其反射率为75％，附着力1级，落球1m(227g小球)，平均应力69.33Mpa，微观平整度0.6mm，宏观弯曲度0.55％。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。