本發(fā)明涉及超疏水材料，特別涉及一種耐用透明超疏水封裝材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、光伏組件常年布置于戶外，會(huì)沉積一層灰塵，光伏組件因灰塵積累的問(wèn)題會(huì)降低透光率。傳統(tǒng)的人工清洗以及自動(dòng)飲水清洗會(huì)浪費(fèi)大量的人力物力財(cái)力，相比之下，超疏水表面能夠借助自然雨水有效清除表面的灰塵。商用光伏封裝材料大多采用玻璃作為主要基材，而超疏水結(jié)構(gòu)及涂料的研究也主要集中在玻璃基底上。然而，隨著光伏建筑一體化（bipv）的不斷推進(jìn)，光伏組件亟需實(shí)現(xiàn)輕量化和柔性化，以滿足建筑集成的需求。在這一背景下，出現(xiàn)了許多新型的封裝的材料，憑借其優(yōu)異透光性、輕質(zhì)性及良好的塑性，已廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。然而，針對(duì)以各種新型封裝材料為基底的超疏水材料的研究仍然較為匱乏，這一領(lǐng)域尚存在較大的研究和應(yīng)用潛力。

2、此外，超疏水涂料所面臨一大問(wèn)題為其耐磨性，常年布置于戶外的涂層會(huì)經(jīng)歷風(fēng)沙的磨損，導(dǎo)致失效。傳統(tǒng)的光伏玻璃不具備柔性，并且質(zhì)量較大；傳統(tǒng)的微結(jié)構(gòu)與超疏水粒子結(jié)合的形式中，多采用的是倒金字塔結(jié)構(gòu)，而該種結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)磨損后其固液接觸分?jǐn)?shù)會(huì)急劇增大，并且隨著傾角的增大，固液接觸分?jǐn)?shù)增加更加明顯。目前還沒(méi)有在有機(jī)玻璃基底上制備微框架結(jié)構(gòu)加工流程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供耐用透明超疏水封裝材料，旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出耐用透明超疏水封裝材料，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能電池的自清潔，實(shí)現(xiàn)堅(jiān)固的超疏水性能，實(shí)現(xiàn)低成本制備。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案一方面涉及耐用透明超疏水封裝材料的制備方法，所述耐用透明超疏水封裝材料的制備方法包括以下步驟：

3、s100、在硅片上制備光刻涂層；

4、s200、將制備有光刻涂層的硅片進(jìn)行基于紫外曝光的光刻處理和顯影處理，得到硅片模板；

5、s300、在硅片模板上澆筑聚二甲基硅氧烷pdms材料，固化后進(jìn)行脫模，得到脫模后的聚二甲基硅氧烷pdms材料；

6、s400、將脫模后的聚二甲基硅氧烷pdms材料放置在模壓裝置中進(jìn)行熱壓操作，得到格柵有機(jī)玻璃，所述格柵有機(jī)玻璃上形成多個(gè)格柵槽；

7、s500、在格柵有機(jī)玻璃的格柵槽上噴涂超疏水涂料。

8、進(jìn)一步，所述步驟s100包括以下步驟：

9、s110、將硅片放置于烤盤(pán)上，以第一溫度烘干硅片表面的水分；

10、s120、將硅片放置于旋涂機(jī)上，以預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速旋涂光刻膠，在硅片上形成均勻的光刻涂層；

11、s130、將涂覆有光刻涂層的硅片放置于烤盤(pán)上，在第二溫度和第三溫度下分別熱烘預(yù)設(shè)時(shí)間。

12、進(jìn)一步，所述步驟s110中，所述第一溫度為90℃-110℃；

13、所述步驟s120中，所述預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速為1300?rpm?-1500?rpm?，所述光刻膠的型號(hào)為az4562，所述光刻涂層的厚度為8?μm-12μm；

14、所述步驟s130中，所述第二溫度為50℃-70℃，所述第三溫度為110℃-120℃，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為2-3分鐘。

15、進(jìn)一步，所述硅片模板上設(shè)置有多個(gè)格柵微腔，每個(gè)格柵微腔在橫向和縱向上周期性依次排列分布。

16、進(jìn)一步，每個(gè)所述格柵微腔的尺寸為300um*300um的矩形，所述格柵微腔的深度為10um。

17、進(jìn)一步，所述步驟s300包括以下步驟：

18、s310、在硅片模板上進(jìn)行表面硅烷化處理；

19、s320、將聚二甲基硅氧烷pdms與固化劑以5:1的比例充分混合，對(duì)聚二甲基硅氧烷pdms與固化劑的混合物進(jìn)行真空處理；

20、s330、將聚二甲基硅氧烷pdms均勻澆筑在硅片模板上，再次進(jìn)行真空處理，

21、s340、在50℃-70℃℃環(huán)境下，固化澆筑有聚二甲基硅氧烷pdms的硅片模板2-3小時(shí)；

22、s350、對(duì)澆筑有聚二甲基硅氧烷pdms的硅片模板進(jìn)行脫模。

23、進(jìn)一步，所述步驟s400中，

24、所述模壓裝置內(nèi)從上往下依次放置第一玻璃、脫模后的聚二甲基硅氧烷pdms材料、有機(jī)玻璃和第二玻璃，所述第一玻璃和所述第二玻璃用于確保脫模后的聚二甲基硅氧烷pdms材料在有機(jī)玻璃上的壓印的上下表面平整。

25、進(jìn)一步，所述步驟s500中，

26、所述超疏水涂料為疏水性sio2納米粒子。

27、本發(fā)明的技術(shù)方案另一方面涉及一種耐用透明超疏水封裝材料，采用所述的耐用透明超疏水封裝材料的制備方法制備得到，所述耐用透明超疏水封裝材料包括：

28、格柵有機(jī)玻璃，所述格柵有機(jī)玻璃上設(shè)置有多個(gè)格柵槽，每個(gè)格柵槽在橫向和縱向上周期性依次排列分布，

29、所述格柵槽上噴涂有超疏水涂料。

30、本發(fā)明的技術(shù)方案另一方面涉及玻璃，設(shè)置有所述的耐用透明超疏水封裝材料。

31、本發(fā)明的有益效果如下：

32、本發(fā)明的耐用透明超疏水封裝材料及其制備方法，實(shí)現(xiàn)抗反射和超疏水性，耐用透明超疏水封裝材料具有約160°的大接觸角、3°的滑動(dòng)角和90%以上的高可見(jiàn)光透射率，獨(dú)特的裝甲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大提高了涂層的耐磨性，在遇到砂紙摩擦、水流沖擊、酸浸、紫外線照射和可重復(fù)彎曲等惡劣條件后，仍保持優(yōu)異的超疏水性。

技術(shù)特征：

1.一種耐用透明超疏水封裝材料的制備方法，其特征在于，所述耐用透明超疏水封裝材料的制備方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s100包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s200中，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述格柵微腔的尺寸為300um*300um的矩形，所述格柵微腔的深度為10um。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s300包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s400中，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s500中，

9.一種耐用透明超疏水封裝材料，采用權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的耐用透明超疏水封裝材料的制備方法制備得到，其特征在于，所述耐用透明超疏水封裝材料包括：

10.一種玻璃，其特征在于，設(shè)置有如權(quán)利要求9所述的耐用透明超疏水封裝材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及耐用透明超疏水封裝材料及其制備方法，其制備方法包括：在硅片上制備光刻涂層；將制備有光刻涂層的硅片進(jìn)行基于紫外曝光的光刻處理和顯影處理，得到硅片模板；在硅片模板上涂覆聚二甲基硅氧烷PDMS材料，固化后進(jìn)行脫模；將脫模后的硅片模板放置在模壓裝置中進(jìn)行熱壓操作，得到格柵有機(jī)玻璃，所述格柵有機(jī)玻璃上形成多個(gè)格柵槽；在格柵有機(jī)玻璃的格柵槽上噴涂超疏水涂料。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)抗反射和超疏水性，耐用透明超疏水封裝材料具有高可見(jiàn)光透射率，獨(dú)特的裝甲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大提高了涂層的耐磨性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊月,孫銘鴻,吳美靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）（哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳科技創(chuàng)新研究院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8