SiO_2空心球闭孔减反膜的制备及性能研究

目的在获得光伏/光热用SiO_2减反膜高透过率的同时,提高其抗划伤性能和耐候性。方法以聚丙烯酸(PAA,Mw^3000)为模板制备具有核壳结构的SiO_2,离心水洗去除PAA模板,形成SiO_2空心球,接着将空心球分散于无水乙醇中形成溶胶,然后将该溶胶与酸催化溶胶混合,形成复合溶胶,最后经浸渍提拉成膜、烧结后,在载玻片上制得SiO_2空心球闭孔减反膜。用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了空心球的微观结构和减反膜的表面形貌,利用紫外-可见分光光度计测试了减反膜的透过率,采用铅笔硬度测试和耐湿热测试(HAST)试验,分别检测了减反膜的抗划伤性能和耐候性。结果 TEM测试结果显示,制备的SiO_2空心球结构完整,壁厚均匀。SEM图显示减反膜表面平坦。当SiO_2空心球溶胶与酸催化溶胶的用量比例为9∶1时,减反膜透过率的峰值为98.1%,抗划伤硬度为5 H,经HAST试验后,其透过率为初始值的98.1%。结论用离心水洗法去除PAA模板制备的空心球比烧结去除模板法的空心占比高,与酸催化溶胶混合后制得的SiO_2空心球减反膜空隙率高、折射率低,从而其透过率得到提高。同时,减反膜闭孔结构使其表面致密平整,比开孔结构减反膜具有更高的抗划伤性能和耐候性,在户外太阳能光伏/光热玻璃表面减反方面具有重要的应用价值。