一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及增透膜領(lǐng)域，特別是涉及一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題使人們對(duì)太陽(yáng)能電池寄予厚望，為此人們已經(jīng)開發(fā)出多種多樣的太陽(yáng)電池技術(shù)，而不斷提高太陽(yáng)能電池的效率一直是太陽(yáng)能電池技術(shù)中一個(gè)重要挑戰(zhàn)。玻璃是太陽(yáng)能電池的重要組件之一，它主要用于電池封裝或前電極，用來(lái)保護(hù)電池片。因此，作為封裝使用的玻璃，除了要具備一定的機(jī)械強(qiáng)度和熱學(xué)性能外，最重要的就是要求光譜透過(guò)率高。但是當(dāng)光從空氣穿過(guò)玻璃時(shí)，由于空氣和玻璃兩者的折射率失配，會(huì)產(chǎn)生8%的反射損失，導(dǎo)致進(jìn)入電池中的光量下降，進(jìn)而影響電池效率的提升。因此，提高封裝蓋板玻璃的光譜透過(guò)率是提高電池光電轉(zhuǎn)換效率的有效措施之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜，能夠有效增加太陽(yáng)能電池封蓋板玻璃的光譜透過(guò)率。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜，包括光伏玻璃襯底以及依次涂覆在光伏玻璃襯底上的15?20nm厚的第一S12致密層和30?10nm厚的T12-S12納米孔膜;所述納米孔膜中的T12和S12的摩爾含量之比為20%?30%。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述T12-S12納米孔膜中總的孔隙率為50?70%。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述Ti02-Si02納米孔膜中Ti02和Si02所形成的孔隙率之比為I?3:5?7。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜的制備方法，包括如下步驟:
(1)制備S12溶膠:按照硅源、去離子水、催化劑及溶劑的摩爾比為1: 10?20:5?8:100?200的比例配置S12溶膠；
(2)涂覆第一S12致密層:在經(jīng)過(guò)清洗的光伏玻璃上涂覆S12溶膠，于250°C?400°C熱處理0.5?111，制備第一3丨02致密層；
(3)制備混合溶膠:取步驟(I)中制備的S12溶膠，再向其中緩慢加入100?300倍體積的去離子水、催化劑及溶劑的混合液，攪拌均勻后，密封室溫陳化I?3h;然后按照所述T12和S12的摩爾比將T12溶膠和上述陳化后的S12溶膠混合攪拌，得到混合溶膠；
(4)輥涂T12-S12膜:將步驟(3)中制備的混合溶膠輥涂在步驟(I)中制備的第一S12致密層的表面；
(5)后處理:將步驟(4)中涂覆T12-S12膜的光伏玻璃置于550?680°C下熱處理5?15min，然后至于高壓空氣中冷卻至室溫。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述硅源為正硅酸乙酯;所述催化劑為氨水中的氨、尿素或氫氧化鈉;所述溶劑為乙醇。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(3)中，所述混合液中去離子水、催化劑及溶劑的體積比為5?10:1?3:10?15;所述混合溶液的滴加速率為3?8滴/s。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(5)中，所述空氣壓力為5?10個(gè)大氣壓。[0011 ]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜，具有優(yōu)異的光透過(guò)率和較低的折光率，對(duì)光伏玻璃起到增透的作用，且該復(fù)合納米膜與玻璃基底具有良好的粘附性能，從而具備優(yōu)異的耐擦拭性能，通過(guò)增設(shè)T12納米結(jié)構(gòu)孔膜，不僅提高了膜層對(duì)有機(jī)污染物的降解性能，而且減小了S12膜的孔隙率，降低外部塵埃的入侵性能，提高耐久性。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例1
(1)制備S12溶膠:按照正硅酸乙酯、去離子水、尿素及無(wú)水乙醇的摩爾比為1:10:5:100的比例配置S12溶膠；
(2)涂覆第一S12致密層:在經(jīng)過(guò)清洗的光伏玻璃上涂覆上述S12溶膠，以5cm/min速度提拉酸催化S12溶膠，在250°C空氣中熱處理lh，制備厚度為15nm的第一S12致密層；
(3)制備混合溶膠:取步驟(I)中制備的S12溶膠，以3?8滴/s的速度向其中緩慢加入100倍體積的混合液，該混合液為去離子水、氨水中的氨(NH3)及無(wú)水乙醇以5:1: 10的體積比混合的混合物;滴畢攪拌均勻后，密封室溫陳化I?3h;然后按照所述T12和S12的摩爾比20%的比例將T12溶膠和上述陳化后的S12溶膠混合攪拌，得到混合溶膠；
所述T12溶膠為采用Ti(OC4H9)4-C2H5OH-H2O體系得到的穩(wěn)定、均勻、清澈透明的T12溶膠；
(4)輥涂T12-S12膜:以15cm/min的速率將步驟(3)中制備的混合溶膠輥涂在步驟(I)中制備的第一S12致密層的表面；
(5)后處理:將步驟(4)中涂覆T12-S12膜的光伏玻璃置于550°C下熱處理15min，然后至于盛有5個(gè)大氣壓空氣的高壓箱中冷卻至室溫得到厚度為30nm的T12-S12膜。
[0014]經(jīng)檢測(cè)= T12-S12膜中納米孔的孔隙率為50%，其中T12和5丨02所形成的孔隙率之比為1:5。
[0015]實(shí)施例2
(1)制備S12溶膠:按照正硅酸乙酯、去離子水、尿素及無(wú)水乙醇的摩爾比為1:20:8:200的比例配置S12溶膠；
(2)涂覆第一S12致密層:在經(jīng)過(guò)清洗的光伏玻璃上涂覆上述S12溶膠，以5cm/min速度提拉酸催化S12溶膠，在400°C空氣中熱處理0.5h，制備厚度為20nm的第一S12致密層；
(3)制備混合溶膠:取步驟(I)中制備的S12溶膠，以3?8滴/s的速度向其中緩慢加入300倍體積的混合液，該混合液為去離子水、氨水中的氨(NH3)及無(wú)水乙醇以10:3:15的體積比混合的混合物;滴畢攪拌均勻后，密封室溫陳化I?3h;然后按照所述T12和S12的摩爾比30%的比例將T12溶膠和上述陳化后的S12溶膠混合攪拌，得到混合溶膠；
所述T12溶膠為采用Ti(OC4H9)4-C2H5OH-H2O體系得到的穩(wěn)定、均勻、清澈透明的T12溶膠；
(4)輥涂T12-S12膜:以50cm/min的速率將步驟(3)中制備的混合溶膠輥涂在步驟(I)中制備的第一S12致密層的表面；
(5)后處理:將步驟(4)中涂覆T12-S12膜的光伏玻璃置于680°C下熱處理5min，然后至于盛有10個(gè)大氣壓空氣的高壓箱中冷卻至室溫得到厚度為10nm的T12-S12膜。
[0016]經(jīng)檢測(cè)= T12-S12膜中納米孔的孔隙率為70%，其中T12和5102所形成的孔隙率之比為3:7。
[0017]上述方法得到的兩種復(fù)合納米膜，其光透過(guò)率峰值高于98%，折光率為I，23?1.26，與玻璃基底具有良好的粘附性能，從而具備優(yōu)異的耐擦拭性能，通過(guò)增設(shè)T12納米結(jié)構(gòu)孔膜，不僅提高了膜層對(duì)有機(jī)污染物的降解性能，而且減小了S12膜的孔隙率，降低外部塵埃的入侵性能，提高耐久性。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜，其特征在于，包括光伏玻璃襯底以及依次涂覆在光伏玻璃襯底上的15?20nm厚的第一 S12致密層和30?10nm厚的T12-S12納米孔膜;所述納米孔膜中的T12和S12的摩爾含量之比為20%?30%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜，其特征在于，所述T12-S12納米孔膜中總的孔隙率為50?70%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜，其特征在于，所述T12-S12納米孔膜中T12和S12所形成的孔隙率之比為I?3:5?7。4.一種如權(quán)利要求1所述的光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)制備S12溶膠:按照硅源、去離子水、催化劑及溶劑的摩爾比為1: 10?20:5?8:100?200的比例配置S12溶膠； (2)涂覆第一S12致密層:在經(jīng)過(guò)清洗的光伏玻璃上涂覆S12溶膠，于250°C?400°C熱處理0.5?Ih，制備第一S12致密層； (3)制備混合溶膠:取步驟(I)中制備的S12溶膠，再向其中緩慢加入100?300倍體積的去離子水、催化劑及溶劑的混合液，攪拌均勻后，密封室溫陳化I?3h;然后按照所述T12和S12的摩爾比將T12溶膠和上述陳化后的S12溶膠混合攪拌，得到混合溶膠； (4)輥涂T12-S12膜:將步驟(3)中制備的混合溶膠輥涂在步驟(I)中制備的第一S12致密層的表面； (5)后處理:將步驟(4)中涂覆T12-S12膜的光伏玻璃置于550?680°C下熱處理5?15min，然后至于高壓空氣中冷卻至室溫。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜的制備方法，其特征在于，所述硅源為正硅酸乙酯;所述催化劑為氨水中的氨、尿素或氫氧化鈉;所述溶劑為乙醇。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述混合液中去離子水、催化劑及溶劑的體積比為5?10:1?3:10?15;所述混合溶液的滴加速率為3?8滴/s。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中，所述空氣壓力為5?10個(gè)大氣壓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜，包括光伏玻璃襯底以及依次涂覆在光伏玻璃襯底上的15～20nm厚的第一SiO2致密層和30～100nm厚的TiO2-SiO2納米孔膜；所述納米孔膜中的TiO2和SiO2的摩爾含量之比為20%～30%。本發(fā)明一種光伏玻璃基高增透復(fù)合納米薄膜，具有優(yōu)異的光透過(guò)率和較低的折光率，對(duì)光伏玻璃起到增透的作用，且該復(fù)合納米膜與玻璃基底具有良好的粘附性能，從而具備優(yōu)異的耐擦拭性能，通過(guò)增設(shè)TiO2納米結(jié)構(gòu)孔膜，不僅提高了膜層對(duì)有機(jī)污染物的降解性能，而且減小了SiO2膜的孔隙率，降低外部塵埃的入侵性能，提高耐久性。
【IPC分類】C03C17/34
【公開號(hào)】CN105541123
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510948117
【發(fā)明人】潘宇鋒
【申請(qǐng)人】江蘇宇昊新能源科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月17日