[发明专利]一种含POSS减反射膜镀膜液及其制备方法与应用

说明书

 

技术领域

    本发明涉及镀膜液领域，具体涉及一种含POSS减反射膜镀膜液及其制备方法与应用。

背景技术

入射光（光强为I_入射）通过某一介质时，会在介质的表面反射一部分光（强度为I_反射），透过一部分光（强度为I_透过），并且介质会吸收一部分光（强度为I_吸收）在，则：

I_入射 = I_反射 + I_透过 + I_吸收。

在很多情况下，当光通过一些介质时的反射光会对应用产生很大影响，如：

（1）太阳能电池领域

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，越来越受到人们的重视。对太阳能的有效利用不但可以在很大程度上缓解能源不足的问题，也可以很好地落实可持续发展这一世界性的主题。在太阳能电池的研究工作中，如何提高太阳能电池的转换效率一直是各国太阳能光伏行业研究人员关注的热点。目前，主流的太阳能电池是硅电池，单片太阳能电池一般不具备实用性，实际应用的多为太阳能电池组件。太阳能电池组件是由多片太阳能电池组合而成，用以达到期望的电压值。在太阳能电池板表面，通常需要装玻璃挡板作为保护，太阳能电池转换效率的损失原因之一在于表面玻璃挡板对入射太阳光存在10% 左右的反射损失。因此减少表面阳光反射，是提高太阳能电池转换效率的有效途径之一。

（2）显示屏领域、展览馆玻璃和汽车玻璃

当外界的光太强时，显示屏反射的光会比显示屏发射的光强，导致很难看清屏上显示的内容，因此，高端手机和显示器的屏幕一般都会镀上一次减反射膜，提高显示效果。

同样，展览馆的玻璃如果反射光太强，对观众观看展品就有很大影响。

基于以上问题，在各类玻璃基材上镀制减反射膜可在很大程度上解决该问题。减反射膜又称为增透膜，是一种涂覆在底材表面，从而具有降低光线反射、增加其透过率等性能的薄膜。

减反射膜的制备方法很多，并可将它们分类，如分为化学法、物理法或化学物理法。目前最常用的是溅射法，该方法很容易控制膜层的厚度，但该法成本高，且不适合大面积镀膜。因此，化学法中的溶胶-凝胶法成为低成本高效率镀膜的主要方法。

溶胶-凝胶法是指将氧化物（如二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛等）溶胶颗粒分散在合适的溶胶中加入其它助剂而成。当镀膜液在玻璃等材料表明成膜后，由于氧化物颗粒之间的作用力很弱，一般通过高温处理过程，使固体颗粒能够膜层，当膜层的折射率降低到1.2左右，就可以达到优异的增透效果。但是采用球形的溶胶颗粒成膜时：如果颗粒之间结合较弱，有利于形成多孔结构，可使折射率降低到1.2，但强度很差，不耐磨；如果颗粒之间结合力强时，虽然可以大幅度提高力学性能和耐磨能力，但大大牺牲了多孔结构，膜层的折射率就比较搞，增透效果不好。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种含POSS减反射膜镀膜液，将多面体低聚硅倍半氧烷（POSS）引入到镀膜液中，利用POSS的笼型内孔结构，将其作为成膜物，则可以保证膜层的空隙率较高，有利于降低折射率，并且利用POSS容易进行化学修饰的特性，在其表面引入化学活性基团，从而有利于成膜，提高力学性能。

本发明的另一目的在于提供上述含POSS减反射膜镀膜液的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述含POSS减反射膜镀膜液的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种含POSS减反射膜镀膜液的制备方法，包含如下步骤：往溶剂中加入如下质量百分含量的原料：0.01～20wt%的POSS衍生物、0～10wt%的纳米二氧化硅颗粒、0～10wt%的中空二氧化硅、0～5wt%的非硅纳米氧化物颗粒、0～10wt%有机硅化合物、0～50wt%的去离子水和0～2%催化剂，于20～150℃条件下反应0～45 h得到。

优选的，所述的含POSS减反射膜镀膜液的制备方法，包含如下步骤：

（1）称取各原料：0.01～20wt%的POSS（多面体低聚硅倍半氧烷）衍生物、0～10wt%的纳米二氧化硅颗粒、0～10wt%的中空二氧化硅、0～5wt%的非硅纳米氧化物颗粒、0～10wt%有机硅化合物、0～50wt%的去离子水和0～2wt%催化剂，其余为溶剂；