通過對(duì)太陽能光伏組件用高反射背板玻璃絲網(wǎng)印刷條件的研究,探討了網(wǎng)布目數(shù)、固化溫度、鋼化溫度對(duì)高反射涂層性能的影響,并討論了最佳參數(shù)制作的樣品玻璃耐候性測(cè)試結(jié)果。
高反射涂料的制備:將調(diào)墨油與低熔點(diǎn)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(diào)墨油中均勻分散,形成黏度適中的油墨,再直接利用絲網(wǎng)印刷對(duì)玻璃基體進(jìn)行印刷;顏料與調(diào)墨油的混合比例一般在10:(2.5~5.0)。先將各種固體原料細(xì)磨過 300目篩,再將丙烯酸樹脂、潤(rùn)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(wǎng)布目數(shù)對(duì)反射率的影響,涂層的反射率隨著網(wǎng)布目數(shù)的增加而增加,當(dāng)網(wǎng)布目數(shù)為160目時(shí),反射率出現(xiàn)最大,之后隨著網(wǎng)布目數(shù)的增加反射率下降。網(wǎng)布目數(shù)控制在140~180目為最佳。
(2)固化溫度對(duì)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(dāng)固化溫度為220 ℃時(shí),反射率出現(xiàn)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(duì)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(dāng)鋼化溫度為720 ℃時(shí),反射率出現(xiàn)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(yàn)設(shè)計(jì):采用 L9(33)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),表1為正交試驗(yàn)分析結(jié)果。
表1 正交試驗(yàn)分析結(jié)果表
直接比較表1可知,在這9個(gè)試驗(yàn)結(jié)果中,以試驗(yàn)5產(chǎn)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(yàn)各因素中的最優(yōu)組合為A2、B2、C3。
試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證:通過正交試驗(yàn)法得出的涂料絲網(wǎng)印刷條件,對(duì)試驗(yàn)影響最大的是鋼化溫度,試驗(yàn)的最佳條件是鋼化溫度720 ℃,濾布目數(shù)160目,固化溫度220 ℃。利用以上最佳條件試驗(yàn),制作白色絲印樣品玻璃,測(cè)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(shè)計(jì)鑒定和定型》進(jìn)行耐候性分析,經(jīng)過加速老化試驗(yàn)(PCT48)、濕-冷試驗(yàn)(HF10)、濕-熱試驗(yàn)(DH1000)測(cè)試后,各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足要求。表2為耐候性測(cè)試結(jié)果。
表2 高反射絲印玻璃耐候性測(cè)試結(jié)果
結(jié)論:(1)濾布目數(shù)小,網(wǎng)布孔徑大,絲印時(shí)涂層厚,不利于涂層厚度的管控,160目為最佳目數(shù),涂層厚度最佳;
(2)絲印好后,首先需要將涂料中的部分有機(jī)成分烘干,減少后續(xù)鋼化使低沸點(diǎn)有機(jī)物揮發(fā)過快,出現(xiàn)涂層不均勻現(xiàn)象,保證膜層的均勻性;
(3)鋼化溫度對(duì)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(jié)劑不能夠融化,膜層附著力變差,溫度過高會(huì)導(dǎo)致玻璃變形,通過試驗(yàn)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(cè)試符合要求,各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)試合格。
作者:楊秀琴