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光伏涂膜液有多重要

光伏組件的蓋板玻璃，是組件抵御風霜雨雪、晝夜冷暖的屏障，但玻璃蓋板會反射部分陽光，易被灰塵和污物附著，降低陽光透射率，影響發(fā)電效率。因此，在蓋板玻璃上涂布光伏玻璃增透膜，成為了光伏發(fā)電產業(yè)鏈中一個至關重要的環(huán)節(jié)。


光伏玻璃增透膜又稱光伏玻璃減反膜，是涂布在蓋板玻璃（光伏玻璃）表面的一種具有增透減反效果的防護膜層，它可以有效提高太陽光在光伏蓋板玻璃上的透射率，以此來提高太陽能電池發(fā)電效率。
在沒有發(fā)明有效的光伏玻璃減反射涂層前，太陽能光電組件中的蓋板玻璃是無涂層的形式組裝的。據(jù)統(tǒng)計，在2008年至2017年之間全球無涂層的組件裝機容量超過300GW，這表明超過1×10? 塊光伏組件沒有減反射涂層，導致大約12GW的電力未被有效的利用。并且早期鍍制的減反射膜耐候性差，出現(xiàn)包括劃傷、脫落、內部結構腐蝕坍塌等現(xiàn)象，這些問題也造成了光伏組件發(fā)電量的降低，如果可以給老舊電站蓋板玻璃上補涂增透膜，將極大提升這些電站的經濟效益。然而市面上現(xiàn)有的減反射涂液，由于需要高溫祛除模板劑才能體現(xiàn)減反射性能，因此大多只適用于光伏玻璃廠配合鋼化爐涂布使用。

作為光伏玻璃增透膜市場的新秀，寧波甬安光科新材料科技有限公司甫一嶄露頭角，便推出基于空心納米粒子的增透膜更新?lián)Q代產品。區(qū)別于帝斯曼發(fā)明的由高分子造孔劑“核”和氧化硅“殼”組成的“核-殼”納米結構，甬安光科的增透膜由空心氧化硅納米粒子組成，這是界面限域合成技術和膠體化學復配技術的完美結合，是完全由甬安光科原創(chuàng)的技術。不僅可以用于玻璃廠的出廠預涂，也可以用于光伏電站的增效維保。

增透膜的原理和實現(xiàn)方法

由電動力學理論完美推演出來的光學薄膜理論告訴我們，只要薄膜的折射率低于玻璃折射率，而且折射率n和厚度d滿足關系式nd=λ/4，就能夠將波長λ周圍波段的反射光消除。

對于自然界的天然材料，即使擁有最低折射率的氟化鎂膜材料（n=1.38），用作玻璃基材的增透膜其反射率依然太高，無法滿足實際需求。為了降低薄膜的折射率，通常需要在薄膜中引入空腔結構。根據(jù)折射率和孔隙率的關系式，孔隙率越大，折射率將越低。如何構建空腔結構？

由實心球堆積而成。按照1970年代發(fā)明的Stöber法，在乙醇中生長出來粒徑20-30nm氧化硅納米顆粒，并將之涂覆到玻璃表面，利用納米顆粒之間的空隙降低薄膜的折射率。

消耗性空腔。將“核-殼”納米結構中的“核”想辦法除去，通常辦法就是在高溫鋼化玻璃時將高分子造孔劑分解掉，留下空腔，降低薄膜折射率。

由空心球堆積而成。先通過界面限域反應或者去除無機鹽造孔劑的方法合成空心氧化硅納米粒子，再將空心粒子嵌入到一個連續(xù)的氧化硅薄膜中，降低折射率。

其他結構。比如納米棒陣列，不具備規(guī)模制作的使用性，略去不談。


為什么選擇空心納米粒子

“核-殼”納米結構早已有之。上世紀90年代以后隨著納米材料技術的快速發(fā)展，科學家發(fā)明了各種各樣結構和形狀的納米材料，在液體中由“核-殼”納米結構得到中空納米顆粒的文獻數(shù)不勝數(shù)，但除去“核”的辦法都要經過高溫焙燒、過濾等手段先得到粉體，然而納米顆粒一旦離開分散劑就會團聚，很難再重新分散為空心粒子懸浮液，也就是不能得到可用的涂膜液。然而，在液體中直接合成空心粒子是非常困難的事情，直到甬安光科的科學家應用界面限域效應解決了這個問題，這個現(xiàn)狀才得以扭轉。


甬安光科膜層內部孔隙率高，膜層中分布多層孔且孔徑均一

使用空心納米粒子代替“核-殼”納米結構在光伏玻璃增透膜應用方面具有顯著的優(yōu)勢。

不含高分子模板劑，玻璃鋼化過程中不產灰，對鋼化爐不產生影響，對光伏玻璃廠利好。

膜層鉛筆硬度高達5H，不易產生劃痕，涂膜玻璃后期加工性能更好，對光伏組件廠利好。

不含高分子模板劑，高溫固化后薄膜表面無氣孔，耐候性和耐污性更佳，對光伏電站利好。

涂膜液夏季運輸不需要冷鏈運輸，節(jié)約運輸成本。

涂膜液超長穩(wěn)定期，解決光伏玻璃廠的存貨之憂。

更低成本。

技術革新

前后裝產品全覆蓋

基于空心氧化硅納米粒子，甬安光科已經開發(fā)出全系列光伏玻璃涂膜液，包括應用于玻璃出廠預涂的涂膜液（前裝產品）和應用于光伏電站受損薄膜的增效維保涂膜液（后裝產品）。

前裝產品：

溶劑型涂膜液，不同酸性的常規(guī)產品，pH可在1-4調整，硬度3H。

溶劑型涂膜液，5H高硬度產品。

水性涂膜液，無高分子添加劑，無有機溶劑，杜絕VOC排放，完全環(huán)保，更加廉價，是光伏玻璃涂膜液的未來趨勢。


后裝產品：

疏水型，具備增透功能和防塵功能，應用于風沙大的地區(qū)。

親水性，具備超親水自清潔功能，應用于降雨多的地區(qū)。


目前，甬安光科已在寧波、西安建成南北兩個生產基地。年產光伏前裝涂液3600噸，年產光伏后裝涂液720噸，企業(yè)處在高速發(fā)展階段，并成功開發(fā)全水性涂膜液。

甬安光科
光伏玻璃涂膜液的革新者

在雙碳目標和全球節(jié)能減排的時代背景下，光伏行業(yè)發(fā)展如火如荼。甬安光科也跟隨黨和國家的號召，肩負起企業(yè)的時代使命。在2017年落戶寧波國家高新區(qū)，憑借強勁的科研實力和技術革新點，獲得寧波高新創(chuàng)業(yè)精英計劃A類支持和寧波市甬江人才工程支持。

公司研發(fā)團隊由中科院研究員、國家高層次人才牽頭帶領，由專家顧問團隊、博士、碩士、部分本科組成，專業(yè)涵蓋無機化學、有機化學、膠體化學、高分子化學、光學設計、機械設計、流體力學，開展高性能薄膜研發(fā)和生產，以現(xiàn)代公司理念打造高效率的高科技企業(yè)。

創(chuàng)始人徐耀博士是國內濕化學方法光學薄膜的先行者，著有國內溶膠凝膠光學薄膜領域專著《溶膠凝膠法與高功率激光光學薄膜》（2018年）和《溶膠凝膠技術的科學與應用》（2023年），在中英文權威期刊發(fā)表研究論文170篇，獲省級科學獎2次。在多年的國家任務工作中積累了豐富的光學涂層技術經驗，在光學涂膜領域一直處于領先地位。公司將濕化學合成方法、液相外延成膜技術、高精度平流鍍膜技術、表面處理技術、納米粉體制備技術及光學薄膜工程設計相結合，為太陽能行業(yè)和柔性顯示領域提供光學涂膜液、涂膜產品和涂膜設備等產品。
公司研發(fā)范圍覆蓋無機納米粉體合成及改性、有機合成、膠體配制、薄膜性能研究等方面，做到了關鍵原材料自給自足，確保核心技術安全及路線，已申請國內專利32項，國際專利3項。且具備較為全面的儀器檢測能力，有紫外光譜儀、紅外光譜儀、流變儀、氣相色譜儀、粒度儀、接觸角測試儀、摩擦力測試儀、水汽透過率測試儀、高低溫實驗機、鹽霧實驗機，以及各種實驗室小型鍍膜機。
在“青山綠水就是金山銀山”的發(fā)展道路上，甬安光科仍將致力于光學膜研究與生產，助力玻璃廠降低VOC排放、降低生產成本，助力光伏電站的長期高效發(fā)電，為雙碳目標的早日實現(xiàn)添磚加瓦，為中國光伏行業(yè)與清潔能源可持續(xù)發(fā)展書寫更加精彩的篇章！

原標題：甬安光科：光伏玻璃涂膜液的革新者