[發明專利]一種太陽能電板自清潔及其制備方法

在審

• 申請號: 201710614051.7
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107236335A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 白莉莉
• 申請（專利權）人: 合肥嘉仕誠能源科技有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/16;C09D7/12;C09D163/10
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司34130
• 代理人: 吳瓊

技術領域

本發明屬于領域，具體涉及一種太陽能電板自清潔涂料及其制備方法。

背景技術

太陽能電池板表面容易出現積塵和其他污染物影響透光率現象，尤其在北方地區，影響發電效率平均達6％以上。并且灰塵難以清洗或需要頻繁清洗，導致管理成本上升、工作難度加大、設計性能難以充分發揮、發電效率下降等實際問題。

目前市場上自潔涂料數不勝數，總體上可以分為3類：疏水自潔涂料、TiO2自潔涂料、親水自潔涂料。疏水自潔涂料的設計思路是：使用該涂料后在玻璃或陶瓷表面會出現一種荷葉效應(也叫做疏水效應)，表現為水在物體表面呈水珠狀，并向低處滑動，水珠會把灰塵等細小雜物裹走，從而達到清潔的效果。由于疏水產品一般為親油的有機高分子材料，因靜電吸附作用易粘灰，污染物沉積后難以用水沖洗干凈，尤其不適于在北方雨水較少的地區使用。納米TiO2自潔涂料實際使用效果良好，但對涂膜的破壞嚴重，難以修補，該產品也難以形成市場化的應用。親水自潔涂料主要有兩種：一是無機親水自潔涂料，二是有機親水自潔涂料。無機親水自潔涂料是以納米氧化物為主要原料，通過一種噴涂在玻璃表面的親水涂層，在涂布面和臟污之間迅速形成一層親水水膜，使臟污剝離涂布面，利用自然雨水的沖刷，使臟污隨水膜在重力的作用下被沖洗下來，達到自潔的目的。這種涂料也容易吸附油性污染物，難以清洗，并且本身在玻璃上的附著力不好。有機親水自潔涂料通過添加合適的親水化劑可以使涂膜形成親水化表面，賦予涂層自潔性，但形成的涂層接觸角較大，自潔效果不是很明顯。

發明內容

針對上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種太陽能電板自清潔涂料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種太陽能電板自清潔涂料，按照重量份包括以下原料：鈦溶膠5~17份、中性硅溶膠5~25份、環氧丙烯酸酯3~10份、1，6-己二醇二丙烯酸酯4~9份、硅酸乙酯1~7份、脂肪酰二乙醇胺2~8份、磷酸三丁酯3~10份、乙酸乙酯1~8份、磷酸二甲酚酯2~9份、成膜助劑1~7份、填料3~10份、去離子水12~25份。

進一步地，按照重量份包括以下原料：鈦溶膠5份、中性硅溶膠5份、環氧丙烯酸酯3份、1，6-己二醇二丙烯酸酯4份、硅酸乙酯1份、脂肪酰二乙醇胺2份、磷酸三丁酯3份、乙酸乙酯1份、磷酸二甲酚酯2份、成膜助劑1份、填料3份、去離子水12份。

進一步地，所述鈦溶膠的制備方法為：在25~40℃下，將無水乙醇用鹽酸或冰醋酸調節至pH=2~5，攪拌10~20min，加入無水乙醇體積0.02~1%的乙酰丙酮，繼續攪拌10~40min，再加入無水乙醇體積2~10%的鈦酸丁酯，攪拌10~20min；然后再加入無水乙醇體積2~10%的水，攪拌20~50min，得到鈦溶膠。

進一步地，所述環氧丙烯酸酯為雙酚A型環氧丙烯酸酯。

進一步地，所述填料為碳酸鈣、瓷土、云母粉或膨潤土中的一種。

一種太陽能電板自清潔涂料的制備方法，主要包括以下步驟：

步驟1：將環氧丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、硅酸乙酯、脂肪酰二乙醇胺、磷酸三丁酯、乙酸乙酯、磷酸二甲酚酯、填料加至去離子水中，升溫至70~90℃，攪拌均勻，冷卻后，得到混合物；

步驟2：制備硅鈦復合溶膠，將中性硅溶膠與鈦溶膠混合，使體系中TiO2和SiO2質量比為0.2~1.5:1，攪拌60~90min，得到無色透明的硅鈦復合溶膠；

步驟3：在真空條件下，將硅鈦復合溶膠加至步驟1所得混合物中，邊加邊攪拌，在攪拌下于70~90℃保溫1~3h，放冷后， 再加入無水乙醇體積1～5%的成膜助劑，攪拌混合均勻后，即為太陽能電板自清潔涂料。

進一步地，所述步驟2中真空條件的真空度為0.02～0.08MPa。

進一步地，所述步驟3中的成膜助劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸丁芐酯中的一種或者多種。

本發明的有益效果在于：本發明提供一種太陽能電板自清潔涂料及其制備方法，制備方法，簡單易行，該涂料以鈦溶膠為主要原材料，鈦酸丁酯作為母液，直接加入硅溶膠，采用溶膠-凝膠法共水解形成納米二氧化鈦或二氧化硫溶膠，該溶膠涂覆在太陽能電板上，在常溫下自然干燥后可以快速形成一層親水性涂層，這種涂層在自然光照射下，可以將粘附在其上的油污分解為無機物，在雨水或人工沖洗下，將污染物沖洗掉，使太陽能電板或玻璃板清潔如新，且可長期保持。該涂層有效的提高了太陽光的透過率，可以提高太陽能電板發電效率2.5%以上，使得太陽能電板具有較好的抗沾污性能和自清潔能力。

具體實施方式