具体实施方式

如本文所使用的，空间或方向术语，例如，“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”以及类似术语，涉及本发明，如其在附图中所示的那样。然而，应当理解的是，本发明可以采取各种可替代的取向，并且因此，这些术语将不认为是限制性的。另外，如本文所使用的，在本说明书和权利要求书中使用的、表达尺寸、物理特征、处理参数、原料的量、反应条件以及类似参数的所有数字将被理解为在所有情况下通过术语“约”被修改。因此，除非相反指出以外，在以下本说明书和权利要求书中所阐述的数值可以根据由本发明所寻求获得的期望特性而变化。最起码，并非试图将等同原则的应用限制于权利要求书的范围，每个数值都应当至少鉴于所报告的有效数字的数量并且通过应用普通的四舍五入技术来解释。此外，本文所公开的所有范围应当被理解为包含开始的和结束的范围值以及归入其中的任何和所有子范围。例如，“1至10”的规定范围应当被认为包括介于最小值1和最大值10之间的任何和所有子范围(并且包括最小值1和最大值10)；即，所有子范围以最小值1或更大的值开始并且以最大值10或更小的值结束，例如，1至3.3，4.7至7.5，5.5至10以及类似值。另外，如本文所使用的，术语“被形成在……之上”、“被沉积在……之上”、“被设置在……之上”意味着被形成、被沉积或被设置在表面上，但是不必与表面直接接触。例如，“被形成在衬底之上”的涂层不排除存在有位于所形成的涂层和衬底之间的、相同的或不同的成分的一个或多个其它涂层或膜。

如本文所使用的，术语“聚合物”或“聚合的”包括低聚物、均聚物、共聚物和三元共聚物，例如，由两种或更多种类型的单体或聚合物形成的聚合物。术语“紫外区”或“紫外辐射”意味着具有在100纳米(以下“纳米”也被称为“nm”)至小于380nm的范围内的波长的电磁能。术语“可见光区”或“可见光”指的是具有在380nm至780nm的范围内的波长的电磁辐射。术语“红外区”或“红外辐射”指的是具有在大于780nm至100000nm的范围内的波长的电磁辐射。而且，诸如“可见光透射率”和“可见光反射率”的参数和类似参数是使用常规方法确定的那些。本领域的技术人员将理解的是，诸如可见光透射率或可见光反射率的特性可以基于正试验的制品的物理尺寸(例如，厚度)而变化。因此，对本发明的任何比较应当在等同的厚度下进行计算。

在讨论本发明的若干非限制性的实施例之前，将理解的是，因为本发明能够是其它实施例，本发明在其应用中不限于在此示出的和讨论的特定的非限制性的实施例的细节。进一步，本文用于讨论本发明的其它术语是为了描述的目的而非限制性的。更进一步，除非另外指出以外，在以下讨论中类似的附图标记指示类似的元件。

本发明的非限制性的实施例涉及太阳能镜。如可以理解的，太阳能镜可以是平面太阳能镜，例如但不限于现有技术的平面太阳能镜5(图1)和/或包含有本发明的特征的平面太阳能镜7(图3)，或者太阳能镜可以是成形的太阳能镜，例如但不限于具有凹表面10和相对的凸表面11的成形的太阳能镜9(图2)，并且在美国公布的专利申请2010/0242953(以下也被称为“Pub.‘953”)中被详细地讨论。Pub‘953的整个内容由此通过参考包含于此。

本发明的非限制性的实施例参考电磁辐射的反射来讨论，所述电磁辐射例如但不限于具有在300nm至2500nm的范围内的波长的电磁波。如本文所使用的，术语“反射的制品”指的是任何制品，例如但不限于被配置为反射诸如紫外辐射、可见辐射和/或红外辐射的电磁辐射以例如用于在聚光的太阳能发电系统中的“太阳能镜”。然而，应当理解的是，本发明的实施例不限于与太阳能镜一起使用，而是可以与其它领域中的制品一起实践，所述其它领域中的制品例如但不限于，层状或非层状的住宅镜和/或商业镜和/或窗和/或反射物以用于光学系统(例如，视频投影仪或光学扫描仪)，仅举几例。因此，应当理解的是，仅仅介绍了具体公开的示例性的实施例来解释本发明的一般概念，并且本发明不限于这些具体的示例性的实施例。

本文将讨论的本发明的非限制性的实施例包括但不限于(A)具有改进的光学和稳定性的太阳能反射涂层；以及(B)太阳能镜的包封的涂层堆叠以提高太阳能镜的可用寿命。在以下讨论中，太阳能镜的涂层堆叠采用磁控溅射真空沉积太阳能反射膜、层和涂层。然而，本发明不限于此，并且本发明可以借助任何类型的沉积膜、层和/或涂层例如化学气相沉积涂覆工艺来实施。应当理解的是，本发明的实施例在单独标识的章节中呈现，用于理解本发明的非限制性的实施例，并且没有在一种形式或另一种形式中表明本发明的实施例是彼此独立的和独特的。如所理解的，本发明的非限制性的实施例可以被单独使用或彼此结合使用。

具有改进的光学和稳定性的太阳能反射涂层

本发明的该非限制性的实施例提供一种太阳能反射涂层和一种将太阳能反射涂层施加到衬底以提供与现有技术的太阳能镜相比具有改进的光学和热稳定性的太阳能镜。图1中所示的现有技术的太阳能镜5包括衬底或层板(ply)12，其具有第一主表面14即外主表面14以及相对的第二主表面16或内主表面16。图2中示出的太阳能镜9具有太阳能反射凹表面10，其面对太阳20以将太阳能反射到焦点21。在以下讨论中，衬底12的第一主表面或外表面14以及太阳能镜9的凹表面10或外表面10被指定为面对入射辐射，例如，太阳20(在图2中仅示出太阳20)，并且衬底12的第二表面16以及太阳能镜9的凸表面11面对入射辐射的相反方向。继续参照图1，衬底12的表面16被指定为支撑现有技术的太阳能反射涂层22，如图1中所示。任选地，在反射涂层22与层板12的表面16之间设置有底层24。在太阳能反射涂层22之上施加有以下详细讨论的保护涂层25。

在图3中示出的本发明的太阳能镜7包括衬底或层板12，所述衬底或层板12具有第一主表面14即外主表面以及相对的第二主表面16即内主表面。当底层存在时，本发明的太阳能反射涂层27被施加在底层24的表面29之上，并且当底层不存在时，本发明的太阳能反射涂层27被施加在衬底12的表面16之上，并且保护涂层25被施加在太阳能反射涂层27之上。在以下讨论中，太阳能镜7的第一主表面14被设计成面对入射辐射，即，太阳，并且衬底12的第二表面16面对入射辐射的相反方向，并且被指定为支撑本发明的太阳能反射涂层27。继续参照图3，本发明的太阳能镜7包括太阳能反射涂层27，其具有由分隔层30分离的两个子层28a、28b。在图4中示出的是本发明的太阳能镜26，其包括三个子层，例如，由分隔膜或介质30a和30b分离的三个子层28a、28b和28c，以减少晶体生长。以下更详细地讨论本发明的太阳能反射涂层27。

在本发明的广泛实践中，衬底或层板12可以包括具有任何期望的特征的任何期望的材料。例如，当层板12的第一主表面14面对入射辐射例如太阳20(在图3中仅示出太阳20)时，衬底或层板12的第二主表面16支撑或承载太阳能反射涂层的子层28和分隔层30，例如但不限于子层28a和28b。层板12优选地对于可见光是透明的或半透明的。术语“透明”意味着在期望的波长范围内具有大于0％直至100％的透射率，例如，可见光。或者，层板12可以是半透明的。“半透明”意味着允许电磁辐射(例如，可见光)透射，但是扩散或散射该辐射。用于层板12的合适的材料的示例包括但不限于热塑性、热固性或弹性体的聚合材料、玻璃、陶瓷和金属或金属合金及其组合物、合成物或混合物。适合的材料的具体示例包括但不限于塑料衬底(例如，丙烯酸类聚合物，例如，聚丙烯酸酯；聚烷基甲基丙烯酸酯，例如，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸乙酯，聚丙烯酸甲酯和类似物；聚氨酯；聚碳酸酯；聚丙烯对苯二酸酯，例如，聚对苯二甲酸乙酯(PET)，聚丙烯对苯二酸酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯和类似物；含聚硅氧烷的聚合物；或用于制备这些的任何单体的共聚物，或其任何混合物)；陶瓷衬底；玻璃衬底；或以上各物中的任一个的混合物或组合物。例如，层板12可以包括常规的钠钙硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或含铅玻璃。玻璃可以是透明玻璃。术语“透明玻璃”意味着非着色或未着色的玻璃。或者，玻璃可以是不透明的、着色的或以其它方式上色的玻璃。玻璃可以是退火的或热处理的玻璃。如本文所使用的，术语“热处理”意味着被热回火、热弯曲、热强化或层压。玻璃可以是任何类型的玻璃，例如，常规的浮法玻璃，并且可以是具有任何光学特性的任何合成物，例如，可见光透射率、紫外线透射率、红外线透射率和/或总太阳能透射率的任何值。尽管不限于本发明，但是适用于衬底或层板12的玻璃的示例在美国专利号4,746,347；4,792,536；5,030,593；5,030,594；5,240,886；5,385,872；和5,393,593中描述。衬底或层板12可以是任何期望的尺寸，例如，长度、宽度、形状或厚度。在一个示例性的实施例中，第一层板12可以具有大于0直到25mm(1.00英寸)的厚度，例如，1mm至10mm的厚度，例如，1mm至5mm的厚度，例如，小于4mm的厚度，例如，3mm至3.5mm的厚度，例如，3.2mm的厚度。另外地，层板12可以具有任何期望的形状，例如，平面形状、曲面形状、抛物线状形状或类似形状。而且，当一个或多个主反射涂层例如反射涂层27搁置于太阳能镜的第二主表面16上时，层板12可以包括但不限于一种或多种这样的材料，即，所述材料对在期望待反射的一个或多个电磁辐射区中的电磁辐射呈现较低的电磁辐射吸收率。

在本发明的一个非限制性的实施例中，层板12可以在550纳米(nm)的参考波长和3.2mm的参考厚度下具有较高的可见光透射率。术语“较高的可见光透射率”意味着在3.2mm的用于层板的参考厚度下在550nm下的可见光透射率大于或等于85％，例如，大于或等于87％，例如，大于或等于90％，例如，大于或等于91％，例如，大于或等于92％，例如，大于或等于93％，例如，大于或等于95％。用于实践本发明的尤其有用的玻璃是在美国专利号5,030,593和5,030,594中公开。可以用于实践本发明的玻璃的非限制性的示例包括但不限于Starphire.RTM，Solarphire.RTM，Solarphire.RTM.PV，Solargreen.RTM，Solextra.RTM，GL-20.RTM，GL-35.TM，Solarbronze.RTM，CLEAR和Solargray.RTM玻璃，它们全部可在市场上从宾夕法尼亚州匹兹堡的PPG工业公司得到。

如由本领域的技术人员可以理解的，当层板12位于太阳20与反射涂层22之间时，层板12(参见图1和图3)是透明的，并且当反射涂层位于太阳20与层板之间时，层板可以是不透明或透明的。

参照图3，在本发明的另一个非限制性的实施例中，在太阳能反射涂层18的子层28b与层板12的第二主表面16之间设置有层24或底涂层24或底层24。底涂层24优选地在没有破坏真空的情况下紧接在沉积真空沉积的银(Ag)反射涂层27之前使用基于真空的处理而沉积，从而提供未污染表面以接收太阳能反射涂层27。底涂层24可以在层板12与反射涂层27之间提供更坚固或更耐用的界面。底涂层24可以包括但不限于一种或多种材料，它们被选择成使得在底涂层24与太阳能反射涂层27之间的界面比在层板12与主反射涂层27之间的界面在机械、化学和/或环境方面是更稳定的。而且，底涂层24可以用作针对在层板12与反射涂层27之间的元素交换的扩散阻隔物(例如，钠离开玻璃层板12而迁移到一个或多个铺覆涂层中或诸如银的金属从反射涂层27迁移到玻璃)，尤其如由于使涂覆的制品经受升高的温度例如以用于弯曲或热强化而可能发生。

另外地或可替代地，底涂层24可以提供更平滑或更平面的表面，在所述表面上沉积有铺覆涂层，例如，太阳能反射涂层27。适用于底涂层24的材料的示例包括但不限于无机材料，例如但不限于透光低吸收的电介质，例如，金属氧化物、金属氮化物和/或其组合物，金属氧化物和/或金属氮化物的合成物或混合物。合适的金属氧化物的示例包括氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、锡酸锌、二氧化锡或其混合物或组合物。用于底层24的其它示例包括二氧化硅和/或氮化硅或其组合物的一个或多个层。在一个非限制性的实施例中，底涂层或底层24包括但不限于二氧化钛。底涂层24可以具有任何合成物或厚度以向制品提供足够的功能性(例如，机械、化学、钝化、平面化、粘附、扩散阻隔特性，环保耐用增强，光学增强)。在其中底涂层24为二氧化钛的一个特定的实施例中，底涂层24具有在0.1nm至5nm的范围内的厚度，例如，0.1nm至3nm，例如，0.5nm至3nm，例如，1nm至3nm，例如，0.5nm至2nm，例如，1nm至2nm，例如，1.5nm至2nm，例如，1.8nm。

根据需要参照图3和图4，在本发明的优选实践中，太阳能镜7(图3)的太阳能反射涂层27的子层28b和太阳能镜26(图4)的太阳能反射涂层27的子层28c被形成在衬底12的第二主表面16的至少一部分之上，例如，被形成在底层24的至少一部分之上，如果存在的话。任选地，在太阳能反射涂层27的至少一部分之上设置有保护涂层25。虽然在图3和图4中所示的说明性实施例中，底层24、太阳能反射涂层27和保护涂层25被形成在衬底12的第二主表面16之上，但是应当理解的是，所述涂层中的至少某些可以被可替代地形成在衬底12的第一主表面14之上。本发明的太阳能镜7和26的材料的选择，例如但不限于，衬底12的材料，尤其用于充当太阳能反射涂层27的阻隔涂层的任选的底涂层或底层24的材料，以及保护涂层25的材料也在由此通过参考包含于此的美国专利No.8,445,098(“专利‘098”)中讨论，并且被认为不必要进一步进行讨论。

为了便于参考涂层或膜，涂层或膜作为各个涂层和膜进行讨论，例如但不限于本发明，图3中所示的本发明的太阳能镜7的各个膜是底层24、包括子层28a和28b和分隔膜30在内的太阳能反射涂层27以及保护膜25，如图3中所示。图4中所示的本发明的太阳能镜26的各个膜是底层24、包括子层28a至28c和分隔膜30a至30b在内的反射涂层27以及保护膜25，如图4中所示。任选地，图4中所示的太阳能镜26的膜可以被统称为涂层堆叠34。对于图1中所示的现有技术的太阳能镜5而言，图1中所示的现有技术的太阳能镜5的各个膜是底层24，太阳能反射涂层22以及保护膜25，如图1中所示，它们可以被任选地称为现有技术的涂层堆叠35。

根据需要返回参照图3和图4，太阳能反射涂层27被形成在第二主表面16的至少一部分之上，例如，被形成在底涂层24的至少一部分之上，如果存在的话。本发明的太阳能反射涂层27包括但不限于两个或更多个子层28，例如，图3中的子层28a和28b以及图4中的子层28a至28c。在本发明的优选实践中，部件子层28是反射电磁波谱的部分的一种或多种太阳能反射材料。在本发明的一个非限制性的实施例中，太阳能反射涂层28包括但不限于辐射反射金属子层28a和28b或28a和28b和28c，等等。用于太阳能反射涂层27的子层28的合适的反射金属的示例包括但不限于金属银、铝、金、铜、铂、铱、锇、钯、钌、铑或其它贵金属和合金、其混合物、其掺合物或其组合物。在本发明的一个非限制性的实施例中，太阳能反射涂层27包括但不限于金属银子层28，使得太阳能反射涂层27的厚度在50nm至500nm的范围内，优选100nm。图4的太阳能反射涂层27可以被沉积到一厚度，使得太阳能镜7和26在待反射的电磁辐射的期望范围内具有任何特定的期望水平的反射率。太阳能反射涂层27的子层28a、28b和28c可以被沉积到一厚度，所述厚度足以使得太阳能反射涂层27在期望的波长范围例如可见光内是不透明的。太阳能反射涂层27可以在反射可见光和红外太阳能中是尤其有用的。在本发明的一个特定的非限制性的实施例中，太阳能反射涂层27通过常规溅射处理被沉积，如以下更加详细地描述的。在本发明的另一个非限制性的实施例中，太阳能镜7的涂层堆叠32可以包括但不限于“高反射物”，其具有多个交替的高折射率和低折射率的材料膜，如在本领域中已知的，例如，参见图11以及用于额外的膜的图11的讨论。

保护涂层25协助分别保护图3中所示的太阳能镜7的涂层堆叠32和图4中所示的太阳能镜26的涂层堆叠34的涂层和/或膜的下层以防在制造、储存、运输、搬运、处理期间和/或在本领域中的镜的使用寿命期间的机械和化学侵蚀。保护涂层25还有助于保护下层以防液态水、水蒸气和其它环境固态污染物、液态污染物或气态污染物进入。保护涂层25可以是氧气阻隔涂层以在随后的处理期间例如在加热或弯曲期间防止或减少周围氧气传入下层中。保护涂层25可以是任何期望的材料或材料的混合物，例如但不限于一种或多种无机材料。在一个示例性的实施例中，保护涂层25可以包括具有一种或多种金属氧化物材料的层，所述金属氧化物材料例如但不限于铝、硅或其合金、其掺合物、其组合物和/或其混合物的氧化物。例如，保护涂层25可以是单个涂层，所述单个涂层包含通过溅射这样的溅射靶而沉积的氧化物，所述溅射靶包含硅和铝，所述硅和铝处于0wt.％至100wt.％的铝和/或100wt.％至0wt.％的硅的范围内，例如，1wt.％至99wt.％的铝和99wt.％至1wt.％的硅，例如，5wt.％至95wt.％的铝和95wt.％至5wt.％的硅，例如，10wt.％至90wt.％的铝和90wt.％至10wt.％的硅，例如，15wt.％至90wt.％的铝和85wt.％至10wt.％的硅，例如，50wt.％至75wt.％的铝和50wt.％至25wt.％的硅，例如，50wt.％至70wt.％的铝和50wt.％至30wt.％的硅，例如，35wt.％至100wt.％的铝和65wt.％至0wt.％的硅，例如，70wt.％至90wt.％的铝和30wt.％至10wt.％的硅，例如，75wt.％至85wt.％的铝和25wt.％至15wt.％的硅，例如，88wt.％的铝和12wt.％的硅，例如，65wt.％至75wt.％的铝和35wt.％至25wt.％的硅，例如，70wt.％的铝和30wt.％的硅，例如，60wt.％至小于75wt.％的铝和大于25wt.％至40wt.％的硅。在一个特定的非限制性的实施例中，保护涂层23包含通过溅射这样的溅射靶而沉积的氧化物，所述溅射靶包含40wt.％至15wt.％的铝和60wt.％至85wt.％的硅，例如，85wt.％的硅和15wt.％的铝。也可以存在有其它材料，例如，铝、铬、铪、钇、镍、硼、磷、钛、锆和/或其氧化物，例如调节保护涂层25的折射率。在一个非限制性的实施例中，保护涂层25的折射率可以处于1到3的范围内，例如，1至2，例如，1.4至2，例如，1.4至1.8。

在本发明的一个非限制性的实施例中，保护涂层25包括但不限于二氧化硅和氧化铝的组合物。保护涂层25可以从两个阴极(例如，一个阴极为硅并且一个阴极为铝)溅射或从包含硅和铝两者的单个阴极溅射。该硅铝氧化物保护涂层25可以被写为：Si.sub.xAI.sub.1-xO.sub.1.5+x/2，其中x可以从大于0变化到小于1。在本发明的一个具体的非限制性的实施例中，保护涂层25可以是硅铝氧化物涂层(Si.sub.xAI.sub.1-xO.sub.1.5+x/2)，其具有在5nm至5000nm的范围内的厚度，例如，5nm至1000nm，例如，10nm至100nm，例如，10nm至50nm，例如，10nm至40nm，例如，20nm至30nm，例如，25nm。另外，保护涂层25可以是非均匀的厚度。术语“非均匀的厚度”意味着保护涂层25的厚度可以在给定的单位面积之上变化，例如，保护涂层25可以具有高和低的点或面积。在另一个非限制的实施例中，保护涂层25包括但不限于硅铝氧化物涂层或二氧化硅和氧化铝的混合物、组合物、合金或掺合物，例如，85wt.％的二氧化硅和15wt.％的氧化铝，并且具有在10nm至500nm的范围内的厚度，例如，20nm至300nm，例如，50nm至300nm，例如，50nm至200nm，例如，50nm至150nm，例如，50nm至120nm，例如，75nm至120nm，例如，75nm至100nm。在特定的非限制性的实施例中，保护涂层25可以具有至少50nm的厚度，例如，至少75nm，例如，至少100nm，例如，至少110nm，例如，至少120nm，例如，至少150nm，例如，至少200nm。

在本发明的另一个非限制性的实施例中，保护涂层25包括但不限于二氧化硅，其具有在10nm至100nm的范围内的厚度，例如，10nm至80nm，例如，20nm至80nm，例如，30nm至70nm，例如，40nm至60nm，例如，50nm。在又一个非限制性的实施例中，保护涂层25包括但不限于二氧化硅，其具有在10nm至500nm的范围内的厚度，例如，10nm至400nm，例如，20nm至300nm，例如，50nm至200nm，例如，75nm至150nm，例如，75nm至120nm。

在本发明的另一个非限制性的实施例中，保护涂层25可以包括多层结构，例如，在第一层之上形成有至少一个第二层的第一层。在一个具体的非限制性的实施例中，第一层可以包括但不限于氧化铝或包含有氧化铝和二氧化硅的混合物、组合物、掺合物或合金。例如，第一层可以包括但不限于通过溅射这样的溅射靶而沉积的硅铝氧化物，所述溅射靶具有大于5wt.％的铝，例如，大于10wt.％的铝，例如，大于15wt.％的铝，例如，大于30wt.％的铝，例如，大于40wt.％的铝，例如，50wt.％至60wt.％的铝，例如，在70wt.％至100wt.％的范围内的铝和40wt.％至0wt.％的硅，例如，大于90wt.％的铝，例如，大于95wt.％的铝。在一个非限制性的实施例中，第一层全部或基本全部为氧化铝。在一个非限制性的实施例中，第一层可以具有在大于0nm至1微米的范围内的厚度，例如，5nm至10nm，例如，10nm至25nm，例如，10nm至15nm。第二层可以包括二氧化硅或包含有二氧化硅和氧化铝的混合物、组合物、掺合物或合金。例如，第二层可以包含通过溅射这样的溅射靶而沉积的硅铝氧化物，所述溅射靶具有大于40wt.％的硅，例如，大于50wt.％的硅，例如，大于60wt.％的硅，例如，大于70wt.％的硅，例如，大于80wt.％的硅，例如，在80wt.％至90wt.％的范围内的硅和10wt.％至20wt.％的铝，例如，85wt.％的硅和15wt.％的铝。在一个非限制性的实施例中，第二层可以具有在大于0nm至2微米的范围内的厚度，例如，5nm至500nm，例如，5nm至200nm，例如，10nm至100nm，例如，30nm至50nm，例如，35nm至40nm。在另一个非限制性的实施例中，第二层可以具有在大于0nm至1微米的范围内的厚度，例如，5nm至10nm，例如，10nm至25nm，例如，10nm至15nm。在另一个非限制性的实施例中，保护涂层25可以是双层，所述双层由一个含有金属氧化物的层(例如，含有二氧化硅和/或氧化铝的第一层)形成在另一个含有金属氧化物的层(例如，含有二氧化硅和/或氧化铝的第二层)之上而形成，其中所述双层保护涂层的两个组分具有不同的化学成分。多层的保护涂层25的各个层可以是任何期望的厚度。合适的保护涂层25的非限制性的示例例如在美国专利序列号10/007,382；10/133,805；10/397,001；10/422,094；10/422,095；和10/422,096中说明，这些文献通过参考包含于此。

将图3和图4中所示的本发明的太阳能镜7和26分别与图1中所示的现有技术的太阳能镜5比较，对本讨论感兴趣的不同之处是现有技术的太阳能镜5的太阳能反射涂层22和本发明的太阳能镜7和26的太阳能反射涂层27。更具体地，图1中所示的现有技术的太阳能镜5的衬底12、底层24和保护涂层25和图3和图4中所示的太阳能镜7和26的那些是分别类似的，如果不完全相同的话。基于上述内容可以理解的是，现有技术的太阳能镜与本发明的太阳能镜之间的差异是太阳能反射涂层。更具体地，现有技术的太阳能反射涂层22是单片太阳能反射膜22，例如，单个银(Ag)膜，而本发明的太阳能反射涂层27包括由分隔层30分离的太阳能反射膜或子层28。

在以下讨论中，参考本发明的太阳能镜7的太阳能反射涂层27的非限制性的实施例(参见图3)。然而，该讨论除非另外指出以外也可应用于本发明的太阳能镜26的太阳能反射涂层27的非限制性的实施例(参见图4)。根据需要参照图3和图4，本发明的太阳能反射涂层的27在子层28a和28b之间具有分隔层30(参见图1和图3)并且在子层28a、28b和28c之间具有分隔层30a和30b(图4)。参照图4，分隔层30a的表面38可以与子层28a或28b和28c的相邻表面40表面接触，如果存在的话，或者可以在分隔层30的表面38与子层28a和28b的表面40之间设置有涂层或膜。在不限制本发明的范围的情况下，本发明的非限制性的实施例可以考虑到这样一种太阳能镜7，即，所述太阳能镜7具有太阳能反射涂层27，所述太阳能反射涂层27具有由分隔层30a(图3)和30b(图4)分离的两个太阳能反射子层28a和28b(图3)和28c(图4)。在本发明的实践中，子层28a的表面40与分隔层30的相邻表面38表面接触或处于所述相邻表面38之上，并且子层28b的表面40与分隔层30的表面38表面接触。尽管如此，本发明设想到分别在太阳能反射涂层27的子层28a和28b的表面40与分隔膜30a和30b的表面38之间具有额外的涂层，如图4中所示。以下更加详细地讨论本发明的该非限制性的实施例。

实践本发明提供一种太阳能镜7和26，所述太阳能镜7和26在升高的温度(例如，1180℉至1200℉)下在适用于玻璃的高温热处理的温度范围内光学更稳定，所述玻璃的高温热处理例如是玻璃的热回火、热强化或热弯曲。另外，太阳能反射涂层27可以在电磁波谱(例如，紫外线、可见光、近红外线、远红外线、微波、无线电波等)内的感兴趣的一个或多个区域中呈现出一定范围的太阳能反射率或太阳能透射率。例如，但不限于本发明，太阳能镜7和26(分别参见图3和图4)可以在550nm的波长下具有与一个或多个银子层28a、28b(图3)和28c(图4)相邻的“可见光”反射率的至少85％例如至少90％例如至少95％的可见光反射。

本发明的实践缓解了本发明的太阳能镜的镜面反射率的潜在降低，例如但不限于分别图3和图4的太阳能镜7和26，这通过减少从本发明的太阳能镜7和26非镜面地(即，扩散地)反射的光的量来实现。

为了阐明本发明的益处，术语“包含镜面反射的反射率”被采用以意味着所有镜面反射和非镜面反射(即，扩散)有助于镜的反射率。典型地，力图将排除镜面反射(即，扩散)的反射率的量最小化，以便将镜的镜面反射率最大化。可以使用市场上可买到的分光光度计测量包含镜面反射的反射率(其包含镜面反射的部件和非镜面反射的部件两者)及其排除镜面反射的部件。用于这样做的仪器是Hunter Ultrascan PRO分光光度计。测量的波长范围是350nm至1000nm。由仪器测量的玻璃侧(即，入射在样本的未涂覆表面上的能量)包含镜面反射的反射率被列表格为入射光的百分比，所述入射光的百分比是镜面反射地和非镜面反射地反射对波长。类似地，由仪器测量的玻璃侧排除镜面反射的反射率被列表格为入射光的百分比，所述入射光的百分比是非镜面反射地反射对波长。排除镜面反射的反射率的表列值可以通过太阳辐照度函数加权并且被数字积分而产生单个数字，该单个数字我们称为“排除镜面反射的太阳能加权的玻璃侧反射率”(本文经常被简称为“SpEx WIRg”)，其中，“WIR”意味着“(太阳能)加权的积分反射率”，“SpEx”意味着“排除镜面反射”，并且“g”下标指示光能入射在太阳能镜7的玻璃侧(即，未涂覆表面)上。对于太阳能镜应用而言，意欲接收反射的太阳光的通量的一个或多个表面被称为“接收器”。典型地期望的是将排除镜面反射的太阳能加权的玻璃侧反射率(SpEx WIRg)最小化，这是因为从太阳能镜非镜面反射地反射的任何光能不会被接收器的表面拦截，由此构成可用的入射太阳能的损失。

制成用于比较的两个样本。样本1是在图5中所示的且由数字70指定的现有技术的太阳能镜，并且样本2是在图6中所示的且由数字72指定的本发明的太阳能镜的非限制性的实施例。参照图5，现有技术的太阳能镜70(样本1)包括：

1.由PPG工业公司在注册商标SOLARPHIRE PV下出售的类型的低铁玻璃衬底12，其具有3.2毫米(“mm”)的标称厚度；

2.二氧化钛(TiO2)底涂层或底层74，其具有2nm的厚度，其通过MSVD施加到玻璃衬底12的表面16；

3.银(“Ag”)的太阳能反射涂层22，其具有100nm的厚度，其通过MSVD施加在TiO2底涂层膜74上；

4.Ti(Ox)“底料”或“阻隔”或“阻挡”层76，其具有2.5nm的厚度，其通过MSVD施加在Ag膜22上；

5.52wt.％的Zn和48wt.％的Sn的氧化物膜(“Zn52-Sn48氧化物”)顶涂层78，其具有140nm的厚度；所述氧化物也被称为锡酸锌(Zn2SnO4)，所述顶涂层78通过MSVD施加在Ti(Ox)“底料”层76上；

6. 85wt.％的Si和15wt.％的Al的氧化物(“Si85-Al15”)铝硅酸膜25，该膜也被已知为永久保护外涂层(“PPO”)，所述膜具有75nm的厚度，其被施加在“Zn52-Sn48氧化物”膜78上；(“Si85-Al15”)铝硅酸膜80被施加在“Zn52-Sn48”顶涂层膜78上。

参照图6，本发明的太阳能镜72(样本2)包括但不限于：

1.由PPG工业公司在注册商标SOLARPHIRE PV下出售的类型的低铁玻璃衬底12，其具有3.2毫米(“mm”)的标称厚度；

2.二氧化钛(TiO2)底涂层膜74，其具有2纳米的厚度，其通过MSVD施加到玻璃衬底12的表面16；

3.银(“Ag”)膜27的子层28b，其具有50nm的厚度，其被施加在TiO2膜74上；

4.Ti(Ox)第一分隔膜82，其具有1.3nm的厚度，其被施加在Ag(50nm)膜的子层28b上；

5.Zn2SnO4第二分隔膜84，其在分隔Ti(Ox)膜82上具有3.5nm的厚度；

6.银(“Ag”)涂层的银子层28a，其具有50纳米(“nm”)的厚度，其被施加在Zn2SnO4第二分隔膜84上；

7.Ti(Ox)“底料”或“阻隔”或“阻挡”层76，其在Ag子层28a上具有2.5nm的厚度；

8. 52wt.％的Zn和48wt.％的Sn的氧化物膜(“Zn52-Sn48氧化物”)顶涂层84，其具有140nm的厚度；所述氧化物也被称为锡酸锌(Zn2SnO4)，所述顶涂层84通过MSVD施加在Ti(Ox)“底料”层76上；

9. 85wt.％的Si和15wt.％的Al的氧化物(“Si85-Al15氧化物”)铝硅酸膜(PPO膜)25，其具有75nm的厚度，其被施加在“Zn52-Sn48”氧化物膜上。

用于太阳能镜70和72的Ti(Ox)膜76确实没有子编号，这是因为钛(Ti)作为金属钛被沉积在真空系统内，并且随着涂覆处理继续下去而与氧起化学反应。在涂覆沉积完成之后，钛(Ti)已经被完全氧化或几乎被完全氧化。在沉积状态中，钛没有被完全氧化，任何残留的TiOx金属钛被预计通过随后的高温热处理(例如，热回火，热强化，热弯曲)而被完全氧化。

图7是示出在具有和没有本发明的太阳能反射涂层27的情况下的实验性太阳能镜涂层的、使用350nm至1000nm的波谱R反射率数据推定出的、近似排除镜面反射的太阳能加权Rg的反射率(“SpEx WIRg”)的图表，本发明的太阳能反射涂层27具有分隔层82和84以及子层28a和28b。如从以上讨论可以理解，现有技术的太阳能镜70的涂层堆叠86以及本发明的太阳能镜72的涂层堆叠88在名义上是相同的，除了现有技术的太阳能镜70采用单片Ag膜22并且本发明的太阳能镜72在本发明的太阳能镜72的涂层堆叠88中具有分隔层82和84以外。该图表的左侧示出太阳能镜70和72两者在它们的沉积态/非热处理状态中的排除镜面反射的太阳能加权的玻璃侧反射率。图表的右侧示出在热处理以模拟热回火之后的太阳能镜70和72两者的排除镜面反射的太阳能加权的玻璃侧反射率。考虑到图表的左侧，在最左边的一列是用于没有本发明的分隔膜82和84的太阳能镜70的数据，紧邻右边的一列是用于具有本发明的分隔膜82和84的太阳能镜72的数据。如可以从图7看到，在太阳能镜70和72两者的沉积态/非热处理状态中，太阳能镜70和72两者的排除镜面反射的太阳能加权的玻璃侧反射率是类似的。考虑到图7的图表的右侧，在最右边的一列是用于具有本发明的分隔膜82和84的太阳能镜72的数据，紧邻左边的一列是用于没有本发明的分隔膜82和84的太阳能镜70的数据。如可以从图8看到，在热处理以模拟热回火之后，太阳能镜72的排除镜面反射的太阳能加权的玻璃侧反射率：(a)与太阳能镜72在其沉积态状态中的SpEx WIRg的值类似，并且(b)比在太阳能镜70已经经受热处理之后的太阳能镜70的SpEx WIRg的值低。如现在理解，典型地期望的是将用于太阳能镜应用的SpEx WIRg最小化。

图7的信息证明，现有技术的太阳能镜和本发明的太阳能镜在其沉积态状态中具有大致相同水平的排除镜面反射的反射率，但是当被热处理时具有显著的差异。具体地，在沉积态/非热处理状态中，现有技术的涂覆的衬底12(太阳能镜70)和本发明的涂覆的衬底12(太阳能镜72)基于定性视觉评估而呈现出较小雾度/没有雾度，在所述定性视觉评估中在反射率方面在白炽泛光灯照明下观察太阳能镜70和72。

此外，太阳能镜70和72在它们的沉积态/非热处理状态中的“截顶的”(350nm至1000nm)推断出的(太阳能)加权的排除镜面反射的反射率SpEx WIRg在约0.09％至0.1％下是类似的。在热处理以模拟热回火之后，现有技术的太阳能镜70的排除镜面反射的太阳能加权Rg的反射率表现出大约3倍增大到SpEx WIRg～0.33％，而本发明的太阳能镜72的反射率仅表现出略微增大到SpEx WIRg～0.13％(参见图7)。

因而，图7示出使用本发明的分隔层的一个益处，即，能够在紧随高温热处理之后抑制排除镜面反射的太阳能加权Rg的反射率(“SpEx WIRg”)的增大。这里，我们指的是紧接在高温热回火热处理之后/在高温热回火热处理不久之后测量的SpEx WIRg值，在室温或其它温度下没有显著的额外的老化，如“时间零点SpEx WIRg”。此外，有时同步地使用术语“雾度”、“非镜面反射地”、“排除镜面反射的WIRg反射率”和“SpEx WIRg”。

本发明的太阳能反射涂层的另一个特征改进在升高的温度下老化的热处理镜的热稳定性。在150℃的温度下在大于10000小时的时间段上实施实验以模拟现有技术的太阳能镜(图3)和本发明的太阳能镜(图4)的性能。参照图5，样本3包括但不限于：

1.SOLARPHIRE PV玻璃衬底12，其具有3.2mm的标称厚度；

2.TiO2膜74，其具有2nm的厚度，其被施加在衬底12的背对入射光的表面16上，所述入射光例如但不限于太阳20(参见图2)；

3.银(“Ag”)膜22，其具有100纳米(“nm”)的厚度，其被施加在TiO2的膜74上；

4.因科镍合金600耐腐蚀性增强和UV吸收膜90，其具有(30nm)的厚度，其被施加在Ag银膜22上，因科镍合金600以虚影示出并且仅在图5中示出；

5.在因科镍合金600层90上的Ti(Ox)“底料”(或“阻隔”或“阻挡”)层76(～2.5nm)；

6.52wt.％的Zn和48wt.％的Sn的氧化物膜(“Zn52-Sn48氧化物”)顶涂层78，其在Ti(Ox)“底料”层76上具有(140nm)的厚度；以及

7.永久保护外涂层25，其在(“Zn52-Sn48氧化物”)顶涂层78上具有(75nm)的厚度。

样本4是本发明的太阳能镜并且是与图6中所示的太阳能镜72类似。更具体地，样本4具有：

1.SOLARPHIRE PV玻璃衬底12，其具有3.2mm的标称厚度；

2.TiO2膜74，其在衬底12的背对入射光的主表面16上具有2nm的厚度，所述入射光例如但不限于太阳20(参见图3)；

3.银(Ag)太阳能反射涂层27的第一银(Ag)子层28b，其在TiO2膜74上具有50nm的厚度；

4.第一Ti(Ox)分隔膜82，其在具有50nm的厚度的Ag子层28b上具有约1nm的厚度；

5.包括52wt.％的Zn和48wt.％的Sn的氧化物(“Zn52-Sn48氧化物”)的第二分隔膜84，所述氧化物也被称为锡酸锌(Zn2SnO4)；Zn52-Sn48的第二分隔氧化物膜84在第一Ti(Ox)分隔膜82上具有约1nm的厚度；

6.第二子层Ag膜28a，其在第一Ti(Ox)分隔膜82上具有50nm的厚度；

7.因科镍合金600耐腐蚀性增强和UV吸收层(未示出)，其在第二Ag子层28a上具有30nm的厚度；

8.Ti(Ox)“底料”(或“阻隔”或“阻挡”)层76，其在因科镍合金600层90上具有～2.5nm的厚度；

9. 52wt.％的Zn和48wt.％的Sn的氧化物膜(“Zn52-Sn48氧化物”)顶涂层78，其在Ti(Ox)“底料”76上具有140nm的厚度；以及

10.永久保护外涂层(PPO)25，其在Zn52-Sn48氧化物顶涂层78上具有75nm的厚度。

应当注意到，样本4在两个层之间具有两个分隔膜82和84(参见图6中所示的两个分隔膜)，并且分隔膜84是氧化钛或钛次氧化物膜，其功能类似于图6中所示的太阳能镜72的Ti(Ox)膜76。分隔层的厚度是太阳能反射涂层(例如但不限于28a和28b)的层之间的分隔膜全部的厚度的总和。例如但不限于本发明，包括样本4的分隔膜82和84在内的层28a和28b之间的分隔层的厚度约为2nm。

诸如因科镍合金600膜90的耐腐蚀性增强和UV吸收层的使用不限于本发明并且是本发明的任选特征。耐腐蚀性增强和UV吸收层(以下也被称为“耐腐蚀性吸收层”)提供各种益处，例如，腐蚀抑制和紫外线屏蔽益处。而且，耐腐蚀性吸收层可以提供某一量的电磁能反射，其可以容许较薄的初级反射层，例如但不限于银膜。耐腐蚀性吸收层90还可以为下面的涂层提供机械和/或化学保护。耐腐蚀性吸收层可以设置在一个或多个涂层下方、之下或之间，所述一个或多个涂层例如是一个或多个太阳能反射层27或顶涂层78(上述)。适用于耐腐蚀性吸收层的合适材料的示例包括但不限于元素金属和两种或更多种金属元素的合金，所述元素金属和两种或更多种金属元素的合金是元素周期表的族2至16的成员，包括但不限于镍和含镍合金，铁合金和含铁合金(例如，不锈钢)，铝和含铝合金，铜和含铜合金，铬和含铬合金，钛和含钛合金，黄铜(例如，船用黄铜(Cu、Zn和Sn的合金)、海军黄铜(Zn、Sn和Cu的合金)以及铝黄铜合金(Cu、Zn和Al的合金))，钴和含钴合金(例如，钴和铬的合金)，锌和含锌合金，锡和含锡合金，锆和含锆合金，钼和含钼合金，钨和含钨合金，铌和含铌合金，铟和含铟合金，铅和含铅合金，铋和含铋合金。具体的非限制性的实施例包括耐腐蚀性金属和金属合金，其包括但不限于镍和含镍合金(例如，Nickel 200)，因科镍合金(例如，因科镍合金600和因科镍合金625)，不锈钢(例如，不锈钢304和不锈钢316)，合金(例如，Monel 400)，合金，钴和含钴合金(例如，合金)，因科合金(例如，因科合金C-276和因科合金020)，合金(Incoloy 800和Incoloy 825)，铜和含铜合金(例如，黄铜，尤其是船用黄铜(约59％铜，40％锌和1％锡)和海军黄铜(约69％铜，30％锌和1％锡))，硅和含硅合金，钛和含钛合金，以及铝和含铝合金(例如，铝6061)。如果存在的话，一个或多个抗腐蚀性涂层90可以具有任何期望的厚度。在某些非限制性的实施例中，耐腐蚀性吸收层可以具有在一范围内的厚度，所述范围但不限于1nm到500nm，例如，1nm到400nm，例如，1nm至300nm，例如，1nm至200nm，例如，1nm至100nm，例如，10nm至100nm，例如，20nm至100nm，例如，30nm至100nm，例如，40nm至100nm，例如，50nm至100nm，例如，20nm至40nm，例如，30nm至40nm，例如，30nm至35nm。

耐腐蚀性吸收层在本技术领域中是众所周知的，并且被认为不必要进一步进行讨论。对于耐腐蚀性吸收层的更加详细的讨论，可以参见美国专利No.8445,098的第9栏第45行至第11栏第2行，该美国专利的整体内容通过参考包含于此。

图8是示出在其涂层处于沉积态、非加热条件下的样本3a和4a以及在其涂层处于已沉积、已加热条件下即维持在150度C(已加热)下的样本3b和4b的近似排除镜面反射的太阳能加权Rg的反射率(“SpEx WIRg”)的图表。为了清楚起见，样本3a被设计为在时间零点下热处理以模拟热回火(以下被称为“已加热”)之后的现有技术的太阳能镜；样本3b被设计为在其沉积态状态(亦称为“非加热”和/或“沉积态”)中的现有技术的太阳能镜；样本4a被设计为在其沉积态状态(“非加热和/或沉积态”)中的本发明的太阳能镜，并且样本4b被设计为在时间零点下热处理以模拟热回火(也已知为“已加热”)之后的本发明的太阳能镜。

在其沉积态(即，非热处理)状态中，样本3a和样本4a作为老化时间的函数表现出相对低的SpEx WIRg值。相比之下，在时间零点下热处理以模拟热回火之后，样本3b(现有技术)在相对短(例如，10小时至100小时)的老化时间下表现出SpEx WIRg的快速增大并且在较长的老化时间下更加逐渐地增大，如在图8中由曲线3b所示。相比之下，热处理的样本4b在大于约10小时的老化时间下表现出比热处理的样本3b更低的SpEx WIRg，并且仅随老化时间而逐渐增大，由此暗示热处理的样本4b比热处理的样本3b本质上是更加热稳定的。此外，注意到，贯穿在150℃下的样品的老化的大部分中，热处理的样本4b的SpEx WIRg值类似于样本3a和4a在其沉积态状态中的SpEx WIRg值。

从以上讨论，现在可以理解包括两个或更多个层28a和28b的本发明的太阳能反射涂层27的益处和局限。在本发明的优选的实践中，分隔膜30(图3)以及分隔膜82和84(图6)小于太阳能反射膜的厚度的5％。假设分隔膜是一种阻止或破坏银的晶体生长的材料；较小的银微晶预计比较大的银微晶更不强烈地散射光。因而，具有包含较小银微晶的太阳能反射涂层的涂层比具有包含较大银微晶的太阳能反射涂层的涂层预计呈现出更低的雾度和更低的排除镜面反射的太阳能加权的玻璃侧反射率(SpEx WIRg)。可以用于分隔膜的材料可以包括但不限于金属的氧化物，例如但不限于Ti、Sn、Zn的氧化物及其组合物。然而，根据期望，诸如钛的金属可以用作分隔层，但是这种金属材料将倾向于是吸收性的，并且因此降低太阳能反射率的总体水平。

在本发明的该实施例中，太阳能反射涂层27可以是反射太阳能的任何材料，例如但不限于金、银、铝、铜、铂、锇、铱、钌、铑、钯或其它贵金属及其组合物、合金、混合物和/或掺合物。太阳能反射涂层27可以具有相同材料的两个膜28a和28b，例如，银膜28a和28b，或可以具有不同材料的两个膜28a和28b，例如，银的膜或子层28a和金的膜或子层28b。太阳能反射层可以包括具有相同厚度的两个膜或具有不同厚度的两个膜。更进一步地，太阳能反射涂层27可以具有多于两个的膜，例如，太阳能反射涂层可以包括三个、四个、五个或更多个膜，其在相邻的太阳能反射膜之间具有一个或多个分隔层。

本发明不限于一个或多个分隔层的厚度，然而，在本发明的实践中，分隔层30具有足以抑制层的热激发的晶体生长的厚度，所述层例如但不限于层28a和28b，例如，所述热激发的晶体生长在涂覆的制品在环境温度或升高的温度下使用时可能发生的。通过举例说明的方式并且不限于本发明，现有技术的太阳能反射涂层22(参见图1)是具有100nm的厚度的银涂层，并且可以包括尺寸范围从大于零直到太阳能反射层22的完全厚度(在该示例中为100nm)的银微晶。相比之下，本发明的太阳能反射涂层27(参见图3)具有包括两个层的太阳能反射涂层，所述两个层例如但不限于本发明，各自具有厚度50nm的银层28a和28b。因而，层28a可以包括在仅大于零直至银层28a的完全厚度(在该示例中仅为50nm)的范围内的银微晶。类似地，层28b可以包括在仅大于零直至银层28b的完全厚度(在该示例中仅为50nm)的范围内的银微晶。分隔膜30的厚度被选择为与涂层堆叠的膜、涂层和层合作以提供太阳能镜的光学性能(例如，光谱反射)。在本发明的非限制性的实施例中，分隔膜30具有在大于0nm至5nm的范围内的厚度。

另外，本发明不限于太阳能镜的光学特性，然而，在本发明的优选的实践中，太阳能经过衬底12、经过涂层堆叠的膜以将来自太阳能反射膜27的太阳能反射到选定的位置来作用在反射的太阳能上。

在一个特定的实施例中，反射涂层27的层28a和28b是银膜，所述银膜每个都具有在1nm至150nm的范围内的厚度，所述范围例如2nm至125nm，例如25nm至150nm，例如50nm至100nm，例如100nm至200nm，例如100nm至150nm，例如110nm至140nm，例如120nm至例如140nm，例如128nm至132nm。在另一个特定的实施例中，反射涂层27包括金属银，所述金属银具有在1nm至500nm的范围内的厚度，所述范围例如50nm至500nm，例如50nm至300nm，例如50nm至200nm，例如50nm至150nm，例如70nm至150nm，例如90nm至120nm，例如90nm至例如130nm，例如90nm至100nm，例如90nm至95nm。在本发明的优选的实践中，银层28a和28b具有在25nm至75nm的范围内的厚度，所述范围优选为40nm至60nm，例如，50nm。

在本发明的一个非限制性的实施例中，例如但不限于具有分隔层30的银膜的、图3的太阳能反射膜27的层28a和28b的厚度通过设计具有期望的设计厚度的单个太阳能反射膜的太阳能镜来确定，如目前在本领域中所做的那样。太阳能反射层的计算厚度被待使用的太阳能反射膜的数量除，例如，对于两个太阳能反射膜而言，反射层的厚度被2除，对于三个太阳能反射膜而言，反射层的厚度被3除，诸如此类。

继续参照图3，被指定为背对太阳20(参见图2)的衬底12的表面16被涂覆有TiO₂层24，银反射涂层27的第一子层28b被施加在TiO₂膜24(图3)、74(图6)之上，分隔膜30被施加在银的层28b之上，涂层27的层28a施加在分隔层30之上，并且保护涂层25被施加在层28a之上。如可以理解的，本发明不限于本文讨论的涂层，并且可以在本发明的实践中使用涂层的任何组合，例如但不限于在Pat‘098中公开的太阳能镜的涂层。

用于涂覆衬底12的设备不限于本发明，并且可以包括在本领域中已知的任何类型的设备以将涂层和膜施加到衬底和施加到彼此，例如但不限于MSVD和涂覆气相沉积。

从以上讨论，现在可以理解本发明的太阳能反射涂层的益处和局限。更具体地，分隔膜是一种可以沉积在太阳能反射涂层的层之上以抑制银微晶的生长的材料，所述太阳能反射涂层的层包括太阳能反射膜，例如，层28a和28b。在本发明的实践中，分隔层30的厚度处于太阳能反射膜27的厚度的0.005％至10％的范围内，优选地，处于太阳能反射膜27的厚度的0.05％至7.5％的范围内，更优选地，处于太阳能反射膜27的厚度的0.5％至5％的范围内，并且最优选地处于太阳能反射膜27的厚度的1.0％至4％的范围内，所述太阳能反射膜27包括子层28a和28b。可以使用的材料包括但不限于金属的氧化物，例如但不限于Ti、Sn、Zn的氧化物及其组合物。然而，根据期望，诸如钛的金属可以用作分隔膜，但是这种金属材料将倾向于吸收穿过衬底和涂布原纸的太阳能，并且因此可以降低太阳能反射率的总体水平。

用于太阳能镜以提高太阳能镜的可用寿命的包封的涂层堆叠

在以上太阳能镜的讨论中，所述太阳能镜例如但不限于太阳能镜5(图1)、太阳能镜7(图3)、太阳能镜26(图4)、太阳能镜70(图5)和太阳能镜72(图6)，参考永久保护外涂层(“PPO”)25。PPO保护在衬底12的表面16与涂层堆叠32的相应的PPO层之间的涂层堆叠35、32、34、86和88(分别图1、图2、图4、图5和图6)的膜。例如但不限于本发明，图4的太阳能镜26的PPO涂层25保护太阳能反射涂层28的子层28a的表面89以免受到在搬运和运输太阳能镜期间的化学和机械损伤。

在图9和图10中分别示出的是具有本发明的外包封部104和PPO涂层25的本发明的太阳能镜100和102的非限制性的实施例。通常，在图9中示出的太阳能镜100包括在衬底12的内表面16上的涂层堆叠35以及覆盖涂层堆叠35的外壁106和顶面108的包封部104。通常，在图10中示出的太阳能镜102包括施加到衬底12的内表面16的涂层堆叠32以及覆盖涂层堆叠32的外壁110和顶面112的包封部104。

如由本领域的技术人员所理解的，太阳能反射涂层，尤其是采用一个或多个银层的那些太阳能反射涂层，在使用太阳能镜的环境中，例如在室外环境中使用太阳能镜的环境中，易受机械损伤和/或环境降解/腐蚀的影响。在本发明的实践中，用于第二表面太阳能镜的包封物是透明的，这是因为太阳能的源面对衬底12的表面16，而第一表面太阳能反射太阳能镜具有面对太阳能的源的衬底的表面14。换句话说，覆盖第一表面镜的涂层堆叠32和35的包封物104是透明的，这是因为包封物104处于入射和反射光的光路内。覆盖第二表面镜的涂层堆叠32和35的包封物104是不透明的，这是因为包封物104不处于入射和反射光的光路内。用于具有在涂层堆叠之上的包封物的太阳能镜的主要耐久性筛选通常被接受为铜盐加速乙酸盐雾试验(“CASS”)。该CASS试验在本领域是众所周知的，并且关于CASS试验的进一步讨论不认为是必要的。

除了使CASS试验失败的包封物以外，对于目前可用的包封物的另一个缺点在于使用铅(“Pb”)基腐蚀抑制剂，以便充分地保护下面的Ag基反射涂层以免于腐蚀/降解和反射率的损失。近年来，自从部署“高-Pb”包封物，新兴的聚光的太阳能发电(CSP)工业已经偏爱具有减少的Pb量并且优选基本不含铅(“Pb”)的包封物，例如，考虑到在美国专利No.8445,098(该美国专利通过参考包含于此)中公开的包封物。根据需要继续参照图9和图10，在本发明的一个非限制性的实施例中，包封物104分别完全地覆盖太阳能镜102和100的涂层堆叠32和35的顶面108和112，并且朝向衬底12的表面14延伸越过衬底12的表面16且被固定到衬底12的周边侧或边缘114，如图9和图10中所示。在本发明的一个非限制性的实施例中，涂层堆叠35和32的顶面108和112可以被包封物104完全地覆盖，如图9和图10中所示，或涂层堆叠35和32的外表面108和112的边际边缘部分可以被包封物覆盖，如以下将讨论的。通过感兴趣的方式并且不限于本发明，试验的现有技术的包封物可从芬齐集团(总部设立于意大利特里比亚诺)获得并且在注册商标下出售。

继续参照图9和图10，本发明的包封物104包括底层或基层120，所述底层或基层120被施加在涂层堆叠35的外壁116和顶面108之上和/或涂层堆叠32的外壁110和顶面112之上以及衬底12的周边侧114之上，顶涂层122被施加在包封物104的底层120之上。在本发明的一个非限制性的实施例中，包封物包括底层120和顶涂层122，所述底层120具有在表1中列出的成分和量，所述顶涂层122具有在表2中列出的成分和量。

合适的施加包封物的方法包括但不限于：(1)帘式涂布，(2)喷涂，(3)流涂，(4)垂伸(draw-down)涂布和(5)电帘式涂布，如在例如但不限于美国专利No.8557,099(该专利通过参考包含于此)中公开的。在本发明的一个非限制的实施例中，优选的施加包封物104的方法是帘式涂布。包封物104的基涂层120和顶涂层122被施加成使得它们的几何厚度在其固化状态中(即，在包封物热固化之后)每个都是大约1密耳(0.001英寸＝25.4毫米)。然而，每个基涂层120和顶涂层122的厚度的某一范围是可接受的，例如但不限于0.9密耳至1.5密耳的范围。

在将包封物104施加到涂层堆叠之前，所述涂层堆叠例如但不限于涂层堆叠35和/或32，涂层堆叠被预处理以去除涂层堆叠的任何尖锐(即，“原始的”或“切割的”)边缘，优选地，尖锐边缘在施加包封物104之前使用诸如研磨带或磨轮的研磨介质被钝化或磨削。这种实践被称为“边缘-缝合”或简称为“缝合”。反射涂覆的衬底的尖锐边缘的边缘-缝合在施加包封物之前最终制成具有所谓的“SP”(缝合-继而-涂料)的成品镜。边缘-缝合被认为促进了包封物104的底层120在某一程度上“卷绕到”衬底12的周边侧114上，由此限制了反射涂层的“侧壁”直接暴露于潜在腐蚀性的环境因子，所述潜在腐蚀性的环境因子可能与反射涂层22和/或包括Ag或太阳能反射层在内的一个或多个层发生化学反应或以其它方式使其降解。边缘-缝合的实践也被认为是在微观尺度上从衬底的涂覆表面的极端边缘/周边去除反射涂层的某些或全部。该概念被称为“微观-边缘-删除”或“微-删除”。类似的实践有时被遵循，以便从涂覆的玻璃衬底的周边“边缘-删除”Ag基涂层(例如，Ag基低发射率和/或太阳能控制的涂层)。这种微观边缘-删除处理涉及从涂覆的衬底的周边去除涂层的微观宽度(典型地几毫米)。这种微观边缘-删除帮助保护涂层以免直接暴露于环境因子，所述环境因子可能腐蚀或以其它方式降解Ag基涂层27(参见图10)和涂层22(参见图9)。在边缘-缝合步骤之后，反射涂覆的衬底以任何便利的方式例如使用平面玻璃清洗机被彻底地清洁并且被干燥。

在施加包封物104之前，预处理分别优选地被施加到太阳能镜102和100的涂层堆叠32的外壁110和顶面108和涂层堆叠35的外壁106和顶面108，以便促进包封物与涂层堆叠的外表面的粘附。优选的预处理包括硅烷基化学物质；一个合适的合成物是在去离子(DI)水中的0.15wt.％的伽马氨基丙基三乙氧基硅烷。预处理化学物质被喷洒到涂层堆叠25和27的外表面或外壁106和110、顶面108和112以及衬底12的暴露表面，并且允许留在表面上持续约30秒的停留时间，然后通过用去离子水冲刷表面而被彻底地冲洗掉。紧接在冲洗处理之后，剩余的冲洗水分别从涂层堆叠32和35的外表面106和110、顶面108和112以及衬底12的暴露表面成片流下(sheeted off)。在施加包封物104的基涂层或底层120之前，诸如涂层堆叠32和35的预处理的涂层堆叠以及衬底12被预加热到约150℉(66℃)。

足够量的基涂层120的化学物质被施加到涂层堆叠35的外壁或外表面106和顶面108以及涂层堆叠32的外壁或外表面110和顶面112，以在成品上获得约1.1密耳(27.94微米)的基涂层干膜厚度(DFT)。用于基涂层施加处理的处理参数(例如，帘式涂布机的孔口的宽度，通过漆幕的衬底的传送机线速度等)被典型地按经验调节，从而获得期望的基涂层DFT。紧接在施加基涂层化学物质之后的是衬底通过“闪蒸段”行进，在所述闪蒸段中持续施加热以使溶剂能够从所施加的包封物104的液体基涂层120蒸发。用于该“闪蒸段”的合适的温度是约150℉(66℃)。在该闪蒸段中的热的施加也预加热衬底12以使其准备接收包封物104的基涂层120。建议紧接在施加包封物的基涂层之前的最小衬底表面温度约为120℉(49℃)，但不限于本发明。

紧接在从用于顶涂层122的“闪蒸段”去除以之后，涂覆的衬底的包封物104在适当的通风炉中被固化，所述适当的通风炉被设计成用于将聚合物涂层/涂料固化在较大面积的衬底上。对于任何给定的包封的衬底而言，在炉中的典型推荐的停留时间(“乘行时间”)是251秒。在退出固化炉时即刻衬底的包封的表面的推荐出口温度是约280℉(138℃)。在退出炉之后，包封的反射涂覆的太阳能镜冷却下来。参照图9和图10并且不限于本发明，包封的反射涂覆的玻璃衬底是成品的太阳能镜，其具有但不限于本发明(1)衬底(例如，玻璃衬底12)；(2)在衬底的一个主表面之上的反射衬底27的MSVD沉积的Ag基双层28a和28b，所述衬底的一个主表面例如但不限于衬底12的表面16；(3)在Ag基子层28b上的分隔层30；(4)在分隔膜30之上的双层28a；以及(5)施加在涂层堆叠35的外壁106和顶面108和MSVD沉积的反射涂层的外表面106和顶面108之上或上的包封物104的基涂层120以及施加在基涂层120上的顶层122。

任选地，成品太阳能镜100和102的衬底12的底面14可以使用酸蚀处理来清洁并且在卸载之前被冲洗/干燥。这种底面酸蚀处理的目的是去除任何可能吸收光并由此对成品镜的总体反射率产生负面影响的污染物，尤其银基污染物。去离子水中的氯化铁(FeCl₃)溶液是一种合适的底面蚀刻剂/清洁剂。

在整个镜暴露于蚀刻剂之后，用水彻底地冲洗整个镜以从成品镜去除蚀刻剂的所有痕迹，并且使用气刀或类似设备将其干燥。

用包封物104以上述方式包封的本发明的成品太阳能镜表现出对玻璃衬底12的可接受的粘附性，如使用ASTM D3359划格法附着力试验所确定的；典型的是“4B”或更好的划格法附着力的等级。类似地，镜表现出可接受的固化水平，如使用ASTM D5402溶剂摩擦试验所确定的；典型的是在没有可见的包封物的降解的情况下使用二甲苯浸泡的布的200双重摩擦或更多。

除非另外指出以外，在以下本发明的非限制性的实施例的讨论中，在施加包封物之前，实践以上用于制备涂层堆叠32和35以用于施加包封物104的方法。

现在，讨论涉及具有包封的涂覆的堆叠的本发明的太阳能镜的非限制性的实施例，所述包封的涂覆的堆叠例如但不限于涂层堆叠35(图9)和涂层堆叠32(图10)。本发明的这些非限制性的实施例涉及太阳能反射镜，例如但不限于高度反射的太阳能镜，例如但不限于具有由分隔介质30分离的涂层太阳能反射子层28a和28b的太阳能镜(图9)以及具有太阳能反射涂层的太阳能镜，所述太阳能反射涂层例如关于图9所示和讨论的类型的太阳能反射涂层22。银反射涂层27和22高度反射太阳辐射并且通常用于聚光的太阳能热发电(CSTP)和聚光的光生伏打(CPV)应用。CSTP/CPV技术有时更普遍地称为聚光的太阳能发电(CSP)技术。然而，应该理解的是本发明的太阳能镜可以用于其它应用，其总体上包括但不限于显示器应用，投影应用，照明应用，娱乐应用，激光应用，定向能武器应用，光学应用或采用用于太阳能波长谱的高度反射性制品或其任何子设备的任何应用，或用于其中描述的本发明表现出合适的光学特性/性能或其它适合的特征的任何应用。如本文所使用的，高度反射性太阳能膜，例如但不限于银反射性太阳能膜，具有在85％至95％的范围内的太阳能反射。根据需要继续参照图9和图10，太阳能镜100(图9)和/或太阳能镜102(图10)的包封物104包括但不限于具有底层或基层120和/或顶层122的聚酯三聚氰胺，在层120和122中的选定的层具有因科镍合金600、锌、铝、铜、镁或上述两种或更多种的混合物、合金或组合物的金属抗性增强膜或颗粒。在本发明的优选的实践中，所选的金属是锌(“Zn”)，这是因为除了Zn是抗性增强金属以外，Zn是高度导电的金属，并且可以用在电沉积涂覆中。

本发明不限于锌的形式，并且本发明设想到为薄片、粉末和涂覆的MSVD涂覆膜的形式的Zn。在本发明的优选的实践中，Zn是薄片的形式。因为包封物涂层的样本被制成为具有Zn薄片、Zn粉末和Zn膜，并且Zn薄片对于包封物的电沉积而言是更好的执行者，所以选择薄片的形式的Zn。Zn薄片由数字124标识并且仅在图11中仅用虚线示出。

在本发明的实践中，当Zn薄片用作抗性增强金属或牺牲阴极保护时，Zn薄片与包封物104的底层120的化学物质和顶层122的化学物质混合。当Zn薄片用于提供抗性增强金属或牺牲阴极保护并且用作用于电极沉积的阴极时，Zn薄片与包封物104的基层120的化学物质混合。在以下讨论中，Zn薄片被用于提供抗性增强金属或牺牲阴极保护并且用作用于电极沉积的阴极；Zn薄片124被配制在水分稳定的粘合剂即聚酯三聚氰胺中以配合帘式涂布应用。为了更详细地讨论在聚酯三聚氰胺中的Zn薄片，参考美国公布专利申请No.2013/0003206(公布‘206)。美国公布专利申请No.2013/0003206通过参考包含于此。

在本发明的该实施例的实践中，使用包封物104(图9和图10)的富Zn的聚酯三聚氰胺基顶涂层122。对于某些最终用途的应用而言，会期望的是成品太阳能镜经受某些类型的高温处理，例如，热回火、热强化、热弯曲，等等。在那种事件中，在施加包封物104之前，反射涂覆的衬底优选地经受这种高温处理。尽管太阳能镜100的涂层堆叠35和太阳能镜102的涂层堆叠32可以幸免于高温处理，但是预计到在涂层堆叠35和/或32之上的聚合物基包封物104将不幸免于这种处理。

图11中所示的是太阳能镜130的非限制性的实施例。太阳能镜130是具有包封物104的太阳能镜70或72。除非另外指出以外，以下讨论可应用于太阳能镜70或72。继续参照图11，本发明的包封物104包括但不限于(1)用金属腐蚀抑制颜料124(例如，金属Zn薄片124)浸渍的聚酯三聚氰胺基基涂层120以及(2)不含金属腐蚀抑制颜料(例如，金属Zn薄片124)的聚酯三聚氰胺基顶涂层122。这种包封物104在本文中也被称为“PEM包封物”。太阳能镜130包括但不限于具有涂层74、76、78和25的MSVD涂层堆叠32和/或35，所述涂层具有在美国专利No.6,916,542(以下也被称为“专利‘542”)中公开的类型的PPO涂层25。专利‘542由此通过参考包含于此。在本发明的非限制性的实施例的该讨论中，PEM包封物104的基涂层120被施加在PPO的层25(分别涂层堆叠32和35的顶面108和/或112)之上以及涂层堆叠32和35的外壁106和110之上。

如由本领域的技术人员所理解的，PPO涂层或MSVD膜25或80是非导电的，并且PEM包封物104的基层120中的Zn薄片124具有双重功能，即，PEM包封物104的基涂层120中的Zn薄片124通过吸收水分而减缓Ag反射涂层22和27的腐蚀。更具体地，Zn薄片124将穿过PEM包封物104的顶涂层或层122的水分吸收到PEM包封物104的基涂层120中并且被腐蚀，此后水分运动通过PEM包封物104的基涂层122并且侵蚀涂层堆叠32和/或35，尤其Ag反射涂层28和/或22。PEM包封物104的基涂层122的第二个功能是当电涂层被施加在PEM包封物104的基层120之上时提供阴极。本发明不限于施加电涂布顶层122的方式，并且PEM包封物104的顶涂层122可以以在美国专利申请公布No.2013/0003206(“公布‘206”)中所公开的方式施加。公布‘206通过参考包含于此。

在公布‘206和美国专利No.8,557,099(“专利‘099”)中提供PEM包封物的详细讨论。公布‘206和专利‘099的整个文献内容通过参考包含于此。

在表1和表2中示出的是在本发明的实践中使用的基涂层120(表1)和顶涂层122(表2)的配方以根据本发明如图10中所示帘式涂布在涂层堆叠32上的包封物104。

以下表1示出主要配料以及每种配料的一般功能：

表1

(1)聚酯树脂是来自Momentive Specialty Chemicals的POLYMAC HS 57-5776，其基于总重量具有85重量百分比的固体重量，178的羟基值(基于固体重量)，315的羟基当量(基于固体重量)以及10的酸值(基于固体重量)。

(2)磷化环氧树脂在市场上从PPG Industries公司在商标名称HEQ-9346下获得。

(3)三聚氰胺是RESIMENE R-718，其在市场上可从INEOS Melamines公司买到。

(4)溶剂在每种情况下基于溶剂的总重量由20.4重量百分比的SOLVESSO 100(来自Exxon Mobil公司)、25.8重量百分比的丁基CELLOSOLVE和53.8重量百分比的丁醇构成。

(5)流动助剂由以下构成：AL-61-1477，聚烯烃油(按重量计算18.4％，在市场上可从Shamrock Technologies买到)；AWY-3046，硅流体(按重量计算27.6％，在市场上可从Momentive Performance Materials公司买到)；以及RCH-8794，聚丙烯酸丁酯(按重量计算54.0％，在市场上可从E.I.du Pont de Nemours and Company买到)，百分比重量在每种情况下都是基于流动助剂的总重量。

(6)防沉剂由以下构成：53.2重量百分比的BENTONE SD-2粘土材料(在市场上可从Elemintis Specialties公司买到)，30.6百分比的AEROSIL 200熔融石英(在市场上可从Evonik Industries公司买到)以及4.1重量百分比的BYK 410流变助剂(在市场上可从BYKUSA公司买到)，百分比重量每个都是基于总重量。

(7)催化剂是NACURE 2500胺中和的对甲苯磺酸，其在市场上可从KingIndustries买到。

(8)锌薄片124具有商品名称Z45，其在市场上可从Purity Zinc Metals买到，并且具有20：1的长度与厚度之比。

表1的配料使用cowles刀片混合至少30分钟，直至达到6.5的Hegman评级(在1至8的尺度上)为止。溶剂(按重量计算1:1的SOLVESSO 100和丁基CELLOSOLVE的混合物)与研磨膏混合，从而形成具有适于喷雾应用的粘度的牺牲阴极涂层成分。

牺牲阴极涂层成分被帘式涂布在反射玻璃衬底之上，并且允许在环境室温下闪蒸以除去溶剂。所施加的牺牲阴极涂层具有在1.0密耳至1.2密耳的范围内的厚度。

用于用作包封物104的外部有机聚合物涂层顶涂层122的聚酯三聚氰胺涂层成分(不含铅)被制备，如在以下表2中所示：

表2

(9)聚酯树脂在市场上从PPG Industries公司在商标名称HP 73-5480 SP3下获得，并且基于总重量具有65重量百分比的固体重量，89.2的羟基值(基于固体重量)，628.9的羟基当量(基于固体重量)以及3.8的酸值(基于固体重量)。

表2的配料使用cowles刀片混合至少30分钟，直至达到6.5的Hegman评级(在1至8的尺度上)为止。溶剂(按重量计算1:1的SOLVESSO100和丁基CELLOSOLVE的混合物)与研磨膏混合，从而形成具有适于喷雾应用的粘度的外部有机聚合物涂层成分。

由表1的研磨膏制备的无铅的外部有机聚合物顶涂层122使用迷你帘式涂布机被帘式涂布在先前施加的牺牲阴极涂层之上，即，被帘式涂布在基涂层120之上。牺牲阴极涂层(即，基涂层122)和外部有机聚合物涂层(即，顶涂层122)一起在Hedinair炉(未示出)中在320℉的温度下被固化4分11秒。外部有机聚合物涂层，即，顶涂层122具有1密耳(25微米)的厚度。

在本发明的一个非限制性的实施例中，涂覆过程涉及用DI水清洁具有6英寸×12英寸×3.3毫米MSVD镜的尺寸的玻璃衬底12，然后用在5％(25％的异丙醇和75％的水)的比率下的A1100硅烷预处理所述玻璃衬底。然后，玻璃衬底12在施加基涂层120(参见图11)之前被预加热1分钟到150℉。然后，玻璃衬底120在150℉下被闪蒸约1分钟以去除所施加的基涂层120和顶涂层122中的溶剂中的某些。然后，组合物在Hedinair炉中被一起固化长达3分20秒。通过使用＞100双重MEK擦拭来证实固化。然后，样本被切割以暴露出边缘并且在如CASS的筛选试验中进行试验。

PEM包封物104的基层120和顶层122被施加在图11中所示的MSVD-沉积的太阳能反射涂层堆叠32或35的顶部上。合适的施加包封物104的方法包括但不限于：(1)帘式涂布，(2)喷涂，(3)流涂，(4)垂伸涂布和(5)电帘式涂布。优选的施加方法是帘式涂布。

PEM包封物104的基涂层120和顶涂层122被施加成使得它们的几何厚度在其固化状态中(即，在包封物热固化之后)各自约为1密耳(0.001英寸＝25.4微米)。然而，在本发明的实践中，将预计每层的某些厚度范围是可接受的，例如但不限于0.5密耳至2密耳。

在施加预处理和包封物之前，反射涂覆的衬底的任何尖锐(即，“原始的”或“切割的”)边缘被去除，并且如上所述对表面进行清洁。

另外，在施加Pem包封物104之前，预处理被优选地施加到涂层80的表面131。涂层80是用于保护太阳能反射涂层堆叠32和35(参见图11)的Si(85％)-Al(15％)氧化物层的保护外涂层。表面131的预处理促进Pem包封物104粘附到涂层80的表面131。本发明预料到清洁涂层堆叠32和35的外表面以增强太阳能电池130的包封物104的涂层堆叠和基层120的粘附。在美国专利No.8,445,098中提供PPO涂层25的详细讨论。

本发明不限于可以在本发明的实践中使用的助粘剂，并且已知的助粘剂中的任一个可以在本发明的实践中使用。在本发明的一个非限制性的实施例中，优选的预处理包括但不限于硅烷基化学物质；一种合适的成分是在25 wt.％的异丙醇：75 wt.％的去离子水的预混合的基质中在总溶液重量上5wt.％的伽马氨基丙基三乙氧基硅烷；在市场上可买到的该硅烷基化学物质的形式是可从Momentive Corporation或General ElectricCorporation买到的A-1100。预处理化学物质被喷洒到涂层柱或堆叠32和/或35上并且允许在该表面上停留30秒的停留时间，然后通过用去离子水冲刷表面而被彻底地冲洗掉。紧接在冲洗处理之后，剩余的冲洗水使用气刀或类似设备从涂层堆叠32和/或35成片流下。然后，在施加PEM基涂层120之前，预处理的涂层堆叠被预加热到约200℉(93℃)。

本发明不限于施加PEM基涂层104化学物质的方法，并且所述方法包括但不限于帘式涂布、喷涂、流涂、电泳涂布和垂伸涂布。为了经由帘式涂布施加，验收态Zn-PEM基涂层化学物质使用合适的溶剂例如2-丁氧基乙醇(也被已知为“丁基纤维素”)、二甲苯、100溶剂、类似的溶剂或其组合物而减少到推荐的施加粘度(15-23秒，#3察恩杯)。足够量的基涂层化学物质被施加到反射涂覆的衬底，从而在成品制品上实现约1.1密耳(27.94微米)的基涂层干膜厚度(DFT)。用于基涂层施加处理的处理参数(例如，帘式涂布机的孔口的宽度，通过漆幕的衬底的传送机线速度等)被典型地按经验调节，从而获得期望的基涂层DFT。紧接在施加PEM基涂层化学物质之后的是衬底通过炉运动，在所述炉中持续施加热以使溶剂能够从所施加的液体基涂层蒸发。其中去除溶剂的区域为了清楚起见被称为“闪蒸段”。

在闪蒸段中的热的施加也预加热衬底以制备该衬底来接收PEM包封物104的化学品的化学物质；紧接在施加PEM包封物104的顶涂层122之前的最小衬底表面温度约为120℉(49℃)。

多种方法可接受以施加PEM顶涂层122化学物质，所述方法包括但不限于帘式涂布、喷涂、流涂和垂伸涂布。为了经由帘式涂布处理施加，验收态PEM顶涂层化学物质122使用合适的溶剂例如2-丁氧基乙醇(也被已知为“丁基纤维素”)、二甲苯、100溶剂、类似的溶剂或其组合物而减少到推荐的施加粘度(15-23秒，#3察恩杯)。足够量的顶涂层化学物质被施加到衬底，从而在成品制品上实现约1.0密耳(25.4微米)的顶涂层干膜厚度(DFT)。用于顶涂层施加处理的处理参数(例如，帘式涂布机的孔口的宽度，通过漆幕的衬底的传送机线速度等)被典型地按经验调节，从而获得期望的顶涂层DFT。紧接在施加Zn-PEM包封物的顶涂层化学物质之后的是衬底任选地通过第二“闪蒸段”行进，从而容许溶剂从所施加的液体顶涂层蒸发。

紧接在从用于PEM包封物104的顶涂层122的任何“闪蒸段”出现之后，涂覆的衬底在适当的通风炉/烤炉中被固化，所述适当的通风炉/烤炉被设计成用于将聚合物涂层/涂料固化在较大面积的衬底上。对于任何给定的用PEM包封物104涂覆的衬底而言，在炉中的典型推荐的停留时间(也被已知为“乘行时间”)是约251秒。在退出固化炉时即刻衬底的包封的表面的推荐出口温度是约280℉(138℃)。在退出炉之后，包封的反射涂覆的玻璃被容许在制备中冷却下来以用于从制造线卸载。此时，太阳能镜构成成品镜，其包括：(1)衬底(例如，玻璃衬底12)，(2)在衬底的一个主表面(涂层柱或堆叠166)上的MSVD沉积的Ag基反射涂层，以及(3)施加在MSVD沉积的反射涂层堆叠32或35的顶部上的PEM包封物104。

任选地，成品镜的底面，例如，衬底12的表面14(参见图11)可以使用酸蚀处理来清洁并且在卸载之前被冲洗/干燥。然后，成品镜以任何通常的方式被储存和航运。

用PEM包封物104以上述方式包封的成品太阳能镜表现出对衬底的可接受的粘附性，如使用ASTM D3359划格法附着力试验所确定的；典型的是“4B”或更好的划格法附着力的等级。类似地，镜表现出可接受的固化水平，如使用ASTM D5402溶剂摩擦试验所确定的；典型的是在没有可见的包封物的降解的情况下使用甲乙酮浸泡的布的100双重摩擦或更多。

在没有PPO层的涂层堆叠上使用PEM包封物的本发明的非限制性的实施例

如由本领域的技术人员所理解的，涂层堆叠32和/或35的PPO层25具有大于1兆欧姆/平方的薄层电阻值。如以上所讨论的，对于电沉积涂层而言，通过将导电材料添加到PEM包封物104的基层120来实现电连接到太阳能镜100的涂层堆叠35的PPO层25的外表面或顶面108(参见图9)和电连接到太阳能镜102的PPO层25的涂层堆叠32的外表面112(参见图10)。在本发明的实践中，Zn薄片124被添加到PEM包封物104的基层120(参见表1)，这是因为除了锌提供导电以外，锌还是金属抗性增强膜。没有PPO层25的涂层堆叠32和/或35具有可用于电连接的层78的表面78A(图11)。表面78A被预计具有小于0.5兆欧姆/平方的薄层电阻值。在以下讨论的本发明的非限制性的实施例中，覆盖涂层堆叠32和/或35的表面的PEM包封物104的层120和122中的一个或两者不含铅(参见表1和表2)。根据需要继续参照图9和图10，太阳能镜100(图9)和/或太阳能镜102(图10)的包封物104包括但不限于具有底层或基层120和/或顶层122的聚酯三聚氰胺，在层120和122中的选定的层具有因科镍合金600、锌、铝、铜、镁或上述两种或更多种的混合物、合金或组合物的金属抗性增强膜或颗粒。在本发明的优选的实践中，所选的金属是锌，这是因为除了Zn是抗性增强金属以外，Zn是高度导电的金属，并且可以用在电沉积涂覆中。在任一种情况下，PPO层25的不存在允许通过消除PPO层23来减少用在PEM包封物104的基层120中的昂贵的Zn薄片124的水平，而同时维持或改进对太阳能反射表面22和/或27的阴极保护的水平。

如可以理解的，用于PEM包封物104的基层120的配方见于表1并且用于PEM包封物104的顶层122的配方见于表2。在表1中所列出的Zn薄片124的存在是任选的并且在以下详细讨论。

在以下本发明的非限制性的实施例中，例如但不限于图11的太阳能镜130的太阳能镜具有没有PPO层25的涂层堆叠并且具有两层包封物104(参见图11)。如上所述，PPO层25为涂层堆叠32和35的膜或涂层78的主表面78A提供化学和机械保护。在存在或不存在PPO层25的情况下，PEM包封物104为主表面75A和涂层堆叠32和35提供化学和机械保护。现在由PEM包封物104提供由PPO层25向涂层堆叠32和/或35所提供的保护。更具体地，图11中示出的是具有MSVD涂层堆叠32或35的太阳能镜130，所述涂层堆叠32或35具有层24、76和78以及具有太阳能反射涂层22或27。具有锌薄片124的PEM包封物104的基涂层120被施加在反射制品或太阳能镜130的涂层堆叠32和35的外壁106和110和层78的顶面78A之上。

PEM包封物104的底层120和顶层122中的Zn薄片124通过吸收进入顶层122和底层120中的大气中的水分而具有减缓Ag层27和/或22的腐蚀的功能。更具体地，Zn薄片被用于提供抗性增强金属或牺牲阴极保护并且用作用于电极沉积的阴极；Zn薄片124被配制在水分稳定的粘合剂即聚酯三聚氰胺中以配合帘式涂布应用。为了更详细地讨论在聚酯三聚氰胺中的Zn薄片，参考美国公布专利申请No.2013/0003206(公布‘206)。

如可以理解的，本发明进一步设想到对太阳能镜130的减少和/或修改。例如并且不限于本发明，底层120可以具有锌薄片，并且顶层122可以不含锌薄片，如图11中所示，或者两个层120和122均可以不含锌薄片，或者两个层120和122均可以具有锌薄片。包封物104可以仅具有一个层，其可以是任何厚度。

如可以理解的，本发明可以通过将图11中所示的太阳能镜130的部件交替而设想到本发明的额外的非限制性的实施例。除非另有说明以外，对以下讨论的太阳能镜130的修改可以对以上讨论的太阳能镜进行，例如但不限于太阳能镜5(图1)、太阳能镜7(图3)、太阳能镜70(图5)、太阳能镜72(图6)、太阳能镜100(图9)、太阳能镜102(图10)、太阳能镜130(图11)和太阳能镜134(图13，以下讨论)。

本发明的非限制性的实施例包括但不限于：

太阳能镜A包括但不限于涂层堆叠32或35；PEM包封物的底层120和顶层122每个都没有金属抗性增强膜或颗粒，例如，Zn薄片124。因为涂层堆叠32或35的表面78A是导电的，所以层122可以被电沉积。

太阳能镜B包括但不限于在PEM包封物的底层120中没有金属抗性增强膜或颗粒，例如，Zn薄片124，并且在PEM包封物的顶层122中具有金属抗性增强膜或颗粒，例如，Zn薄片124。优选地但不限于本发明，PEM包封物的层120和122可以通过电涂布而被沉积。代替使用锌，本发明预料到使用其它的金属抗性增强膜或颗粒。

太阳能镜C包括但不限于在PEM包封物的底层120中和在PEM包封物的顶层122中的金属抗性增强膜或颗粒，例如，Zn薄片124。可以使用除了Zn以外的金属抗性增强膜或颗粒。

太阳能镜D在Zn-PEM包封物的底层120中包括金属抗性增强膜或颗粒，例如，Zn薄片124，并且在Zn-PEM包封物的顶层122中不包括Zn。层122可以被电涂布。在本发明的实践中可以使用除了Zn以外的金属抗性增强膜或颗粒。

优选地但不限于本发明，太阳能镜A至D的涂层膜和层可以通过任何适当的涂覆处理来施加，所述任何适当的涂覆处理包括但不限于狭槽、帘式涂布和/或电沉积。

本发明不限于施加电涂布顶层122的方式，并且PEM包封物104的顶涂层122可以通过流涂法以在美国专利申请公布No.2013/0003206(公布‘206)中公开的方式施加，所述公布由此通过参考包含于此。如可以理解的，用于帮助电涂布的Zn薄片124的添加增加了涂层堆叠的PEM包封物104的额外成本。在本发明的另一个非限制性的实施例中，提供减少使用Zn的情况。Zn薄片124被添加到PEM包封物104的基层120以提供用于电涂布的导电表面。PPO层25的消除将金属抗性增强膜或颗粒的量例如在PEM包封物104中所需的Zn薄片124的量减少约50％。图11中所示的本发明的太阳能镜130现在包括涂层堆叠和具有减少的量的Zn的PEM包封物104的基层。推断出在本发明的该实施例中的Zn含量可以具有减少50％的Zn薄片。

在任一种情况下，绝缘PPO层25的不存在也应当允许通过消除PPO层25来减少在PEM包封物的基涂层中的昂贵的Zn薄片的水平，而同时维持(或改进)对银的阴极保护的水平。

美国专利No.8,557,099(专利‘099)公开一种用于涂覆反射制品的设备和方法，所述反射制品例如是具有电沉积涂层的太阳能镜。

先前，第二表面太阳能镜典型地已经用两层或甚至三层系统包封，所述两层或甚至三层系统包括首先施加耐腐蚀性基涂层，随后施加保护顶涂层。这些涂层可以通过诸如帘式涂布的传统湿式涂布方法来施加。

如果基涂层是导电的，例如，PEM包封物104的部分有机的含金属的基涂层120的基涂层，则顶涂层，例如但不限于施加在PEM包封物104的基涂层120之上的顶涂层122，可以是电沉积顶涂层，例如，在专利‘099中公开的类型的电沉积顶涂层，其提供许多额外的优点，例如，较好的均匀性厚度控制，较高的传递效率，较少的浪费，较低的挥发性有机物含量，等等。然而，如果如在专利‘099中所述的反射结构的顶层是绝缘材料，则在该情况下仍然需要导电基涂层以容易地执行电沉积。如果反射镜膜被考虑为使得在涂层堆叠的顶面上没有显著的绝缘膜，则镜可以在不需要导电基涂层的情况下通过对电沉积涂料配方直接电沉积而被包封，所述导电基涂层例如但不限于包封物104的基涂层120。

该单层PEM包封物涂层提供显着的成本降低和潜在的处理优点，包括在制造设计方面的更多的灵活性，例如，也能够在不需要基涂层施加线的情况下在MSVD生产设施处安装专利‘099中公开的类型的级联电沉积涂布机。

参照图12，该图示出太阳能镜150的非限制性的实施例。太阳能镜150包括衬底12、底层24和太阳能反射层22或27。代替导电包封物，PEM包封物104的基涂层120是没有PPO层25的涂层堆叠32或35的太阳能反射层22或27。包封物基涂层120的功能用专利‘099中公开的类型的电沉积的包封物152或没有PPO层25的涂层堆叠32或35的太阳能反射层22或27代替。

太阳能镜150的电沉积的包封物152被制造并且被试验和经过CASS雾试验。

参照图13，现在可以理解的是，基于以上内容，图13中所示的太阳能镜156可以减少到衬底12、底层24、太阳能反射涂层22或27和电沉积的包封物152。

在具有PPO层的涂层堆叠上使用加框架的PEM包封物的本发明的非限制性的实施例

以下讨论参考图14和图15中所示的太阳能镜160，然而，应当理解，除非另外指出以外，该讨论可应用于本文讨论的所有太阳能镜。参照图15，太阳能镜160包括施加到衬底12的表面16的涂层堆叠32或35。涂层堆叠32和35每个都包括在衬底12的表面16之上的底层24；在底层24之上的太阳能反射涂层27或22，在太阳能反射涂层27或22之上的层76和78，以及在涂层76和78之上的PPO层25。如现在可以理解的，为了防止或减少太阳能反射涂层27和22的腐蚀以及涂层堆叠32和35的其它膜的腐蚀，涂层堆叠包括以上所讨论的PPO层25和PEM包封系统。

在CASS试验期间，注意到这样的位置，即，所述位置是涂层堆叠32和35的腐蚀通常在涂层堆叠35的外壁106和涂层堆叠32的外壁110处开始并且向内运动的位置，罕见在主表面上开始，所述主表面例如是PPO涂层25的顶面108。得出的结论是PPO层25的顶面108的中心部分164确实不必用PEM包封物104的基层120和锌薄片124涂覆。如可以理解的，在PPO层25的中心部分164之上的PEM包封物104的基涂层120及其中的锌薄片124的消除提供在材料成本和制造时间方面的明显减少。

如可以回顾，在以上讨论中，具有锌薄片的基层120被施加在PPO层25的顶面108之上，使得PEM包封物104的顶层122可以被电涂布到PEM包封物104的底层120。

图14和图15中所示的是太阳能镜160。太阳能镜160具有在PPO层25的边际边缘166上的PEM包封物104的基涂层120并且延伸在涂层堆叠32和35的边缘或外壁110之上。PEM包封物104的顶涂层122被施加在基层120之上和PPO层25的中心部分164之上。PPO层25的表面的中心部分164在施加Zn基涂层120期间以任何便利的方式被封堵。顶涂层122可以通过选择本文所讨论的涂覆处理之一来施加。

通过将Zn基涂层120施加到涂层膜的周边边缘和PPO膜25的边际边缘并且通过将顶涂层122施加在Zn基涂层和暴露的PPO表面之上，获得足够的防腐保护以经过CASS雾试验。

本发明不限于施加到PPO层25的边际边缘的Zn基涂层的宽度。用于CASS雾试验的样本具有3英尺的长度和2英尺的宽度。在PPO层25的边际边缘上的Zn基涂层120具有在1厘米至2厘米的范围内的宽度。样本经过CASS雾试验。任选地，顶涂层122可以被施加在基涂层120和PPO层25的暴露表面之上以用于添加保护。

铺覆PPO层25的边际边缘的基层120的宽度通常在大于零至5英寸的范围内，在大于零至4.5英寸的范围内，在大于零至4.0英寸的范围内，在大于零至3.5英寸的范围内，在大于零至3.0英寸的范围内，并且在大于零至2.5英寸的范围内。

在另一个试验中，约5英寸×6英寸的MSVD镜的两个样本在中心被掩蔽，并且通过垂伸用基涂层120涂覆，在245℉下被闪蒸，并且在去除中心掩蔽物之后通过垂伸用顶涂层122涂覆。在固化之后，样本的每个侧切除1英寸，留下3英寸×4英寸大小的样本，所述样本具有四个涂料的但继而切割的边缘和没有基涂层120仅有顶涂层122的中心区域。在经过120小时的CASS雾试验暴露之后，沿着切割边缘中的任一个没有腐蚀，仅由包封部的顶涂层保护的面的中心上也没有任何腐蚀。相比之下，具有PEM包封物104的顶涂层122但没有PEM包封物104的基涂层120的样本全部在12小时上使CASS雾试验失败。

本发明的该实施例的优点在于(1)与对于建立起诸如帘式涂布的处理所需的许多加仑的涂层以用于最靠外片材的全表面覆盖相比，使用防腐蚀涂层通过辊/喷洒/印刷/电涂布来覆盖涂层堆叠的边缘和最靠外片材的边际边缘，如在专利‘099和公布‘206中所公开的或类似的方法，(2)仅覆盖边缘附近的镜的较小百分比的面积而大大降低了材料成本，(3)减轻了太阳能镜的重量。

本发明可以被实践以制成如上所述的第二表面镜，但是如果保护外涂层是透明的或者如果第一表面镜自身具有足够的耐用性以仅借助边缘保护而幸存，则本发明也可以被实践以制成第一表面镜。通过将Zn基涂层(防腐蚀涂层)仅施加到镜的边缘，获得足够的阴极保护以防止开始腐蚀，而同时可能明显地降低两层包封系统的的成本和重量。

在讨论本发明的非限制性的实施例中，涂层堆叠被施加到衬底的第二表面，所述第二表面背对太阳。这样，太阳光线穿过衬底的第一表面和第二表面。然而，本发明不限于此，并且具有PEM包封物的涂层堆叠可以通过使用透明的包封物(例如，从包封物的材料去除彩色颜料)而安装衬底的第一表面(例如，背对太阳的表面)。这样，太阳光线穿过包封物到达太阳能反射膜并且通过包封物反射回来。

本发明不限于以上所提出的和讨论的、仅为了说明的目的而提出的本发明的实施例，并且本发明的范围仅由以下权利要求和任何附加权利要求的范围限定，所述任何附加权利要求被添加到与本申请有直接或间接联系(linage)的申请。