專利名稱：一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空間太陽(yáng)能電池表面處理的領(lǐng)域，特別涉及一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì) 增透防護(hù)膜的制備方法。
背景技術(shù)：
空間太陽(yáng)能電池一般用玻璃防護(hù)蓋片對(duì)電池主體起物理保護(hù)作用但由于太陽(yáng)能 電池蓋片厚度約0. 08 0. 30mm,自重消耗了一大部分發(fā)射及空間運(yùn)行能源，提高了空間運(yùn) 行的成本。同時(shí)，玻璃蓋片與電池用膠封裝過(guò)程不僅耗費(fèi)大量的人力物力，而且容易出現(xiàn)污 膠等不必要的損失；此外，蓋片玻璃在空間使用過(guò)程中，由于受到空間粒子(離子、質(zhì)子及 中子等)的轟擊，使玻璃表面的光潔度、透光率等性能受到影響，從而大大降低太陽(yáng)能電池 的光電轉(zhuǎn)換效率。這些都是目前空間太陽(yáng)能電池蓋片面臨的主要缺陷，大大影響空間飛行 器的發(fā)射與工作成本、效率、使用壽命及其可靠性等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備 方法，該方法工藝簡(jiǎn)便，成本低，制備的防護(hù)膜減輕了空間太陽(yáng)能電池組件的整體重量，提 高蓋片玻璃的透過(guò)率，明顯延長(zhǎng)了電池的使用壽命并提高其長(zhǎng)期工作可靠性，具有非常重 要的實(shí)際意義。本發(fā)明的一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，包括(1)以體積比為40 45 5 6 9 12的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原 料(均為國(guó)藥集團(tuán)生產(chǎn)分析純?cè)噭?，鹽酸為催化劑，在65 75°C進(jìn)行水解縮聚反應(yīng)，充分 攪拌1 池，靜置，以備鍍膜；(2)將基片分別用酸和堿清洗后用去離子水沖洗，然后放入無(wú)水乙醇中超聲清洗， 烘干備用；(3)在室溫下用勻膠機(jī)對(duì)基片進(jìn)行鍍膜；鍍膜后將其放入馬弗爐中，從110°C升溫 至450°C，隨爐降溫，得到空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜。所述步驟(1)中的鹽酸作為催化劑調(diào)節(jié)反應(yīng)PH值為2. 5 3。所述步驟(1)中的靜置時(shí)間為4 汕。所述步驟O)中的基片為太陽(yáng)能電池片。所述步驟(2)中的超聲清洗時(shí)間為10 20min。所述步驟(3)中的勻膠機(jī)設(shè)置第一段轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為8s ；第二段轉(zhuǎn)速5000 轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為30s。所述步驟(3)中從110 115°C升溫至400 450°C，具體工藝為升溫速率控制在 8 10°C /min，在110 115°C下保溫lOmin，升溫至270 290°C保溫lOmin，繼續(xù)升溫至 400 450°C保溫 15 20min。有益效果
(1)本發(fā)明操作工藝簡(jiǎn)便，成本低；(2)本發(fā)明制備的物理保護(hù)膜與原玻璃蓋片保護(hù)技術(shù)相比減輕了空間太陽(yáng)能電池 組件的整體重量，有益于減少飛行器發(fā)射和空間運(yùn)行能耗；(3)本發(fā)明制備的物理保護(hù)膜能夠提高蓋片玻璃的透過(guò)率，有效利用太陽(yáng)能資源， 改善太陽(yáng)能電池的效率；(4)本發(fā)明制備的物理保護(hù)膜可對(duì)電池提供有效的物理保護(hù)作用；(5)經(jīng)該工藝處理的太陽(yáng)能電池物理保護(hù)膜將會(huì)明顯延長(zhǎng)電池的使用壽命并提高 其長(zhǎng)期工作可靠性，具有非常重要的實(shí)際意義。


圖1為現(xiàn)有空間太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖，其中，玻璃蓋片厚度為80 300微米，樹(shù) 脂層厚度為60微米，太陽(yáng)能電池厚度為200微米；圖2為空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜結(jié)構(gòu)示意圖，其中，輕質(zhì)增透膜厚度為 15-30微米，太陽(yáng)能電池厚度為200微米。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 的范圍。實(shí)施例1以體積比為40 5 9的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原料，鹽酸為催化劑，PH =2. 5在65進(jìn)行水解縮聚反應(yīng)。充分?jǐn)嚢鑜h，靜置4h，以備鍍膜；將電池基片分別用氫氟酸和氫氧化鈉預(yù)處理，再用去離子水沖洗若干次，然后放 入無(wú)水乙醇中超聲清洗lOmin，烘干備用；在室溫下用勻膠機(jī)對(duì)基片進(jìn)行鍍膜，勻膠機(jī)設(shè)置第一段轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為8s ； 第二段轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為30s ；鍍膜后將其放入馬弗爐中，升溫速率控制在8 10°C / min，在110°C下保溫IOmin ；升溫至沘01保溫IOmin ；繼續(xù)升溫至400°C保溫20min，隨爐降 溫，得到空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜。實(shí)施例2以體積比為45 6 12的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原料，鹽酸為催化劑， PH = 3. O在75°C進(jìn)行水解縮聚反應(yīng)。充分?jǐn)嚢璩?，靜置他左右，以備鍍膜；將電池基片分別用氫氟酸和氫氧化鈉預(yù)處理，再用去離子水沖洗若干次，然后放 入無(wú)水乙醇中超聲清洗20min，烘干備用；在室溫下用勻膠機(jī)對(duì)基片進(jìn)行鍍膜，勻膠機(jī)設(shè)置第一段轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為8s ； 第二段轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為30s ；鍍膜后將其放入馬弗爐中，升溫速率控制在8 10°C / min，在110°C下保溫IOmin ；升溫至沘01保溫IOmin ；繼續(xù)升溫至400°C保溫20min，隨爐降 溫，得到空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜。實(shí)施例3
以體積比為42 5 11的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原料，鹽酸為催化劑， PH = 3. 0在70°C進(jìn)行水解縮聚反應(yīng)。充分?jǐn)嚢璩?，靜置證左右，以備鍍膜；將電池基片分別用氫氟酸和氫氧化鈉預(yù)處理，再用去離子水沖洗若干次，然后放 入無(wú)水乙醇中超聲清洗15min，烘干備用；在室溫下用勻膠機(jī)對(duì)基片進(jìn)行鍍膜，勻膠機(jī)設(shè)置第一段轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為8s ； 第二段轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為30s ；鍍膜后將其放入馬弗爐中，升溫速率控制在8 10°C / min，在115°C下保溫IOmin ；升溫至290保溫1Omin ；繼續(xù)升溫至450°C保溫20min，隨爐降 溫，得到空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜。實(shí)施例4以體積比為43 6 10的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原料，鹽酸為催化劑， PH = 2. 5在73°C進(jìn)行水解縮聚反應(yīng)。充分?jǐn)嚢鑜h，靜置幾左右，以備鍍膜；將電池基片分別用氫氟酸和氫氧化鈉預(yù)處理，再用去離子水沖洗若干次，然后放 入無(wú)水乙醇中超聲清洗12min，烘干備用；在室溫下用勻膠機(jī)對(duì)基片進(jìn)行鍍膜，勻膠機(jī)設(shè)置第一段轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為8s ； 第二段轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為30s ；鍍膜后將其放入馬弗爐中，升溫速率控制在8 10°C / min，在110°C下保溫1Omin ；升溫至270°C保溫IOmin ；繼續(xù)升溫至410°C保溫15min，隨爐降 溫，得到空間太陽(yáng)能電池減重增透防護(hù)膜。
權(quán)利要求
1. 一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，包括(1)以體積比為40 45 5 6 9 12的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原料，鹽 酸為催化劑，在65 75°C進(jìn)行水解縮聚反應(yīng)，充分?jǐn)嚢? 池，靜置，以備鍍膜；(2)將基片分別用酸和堿清洗后用去離子水沖洗，然后放入無(wú)水乙醇中超聲清洗，烘干(3)在室溫下用勻膠機(jī)對(duì)基片進(jìn)行鍍膜；鍍膜后將其放入馬弗爐中，從110°C升溫至 450°C，隨爐降溫，得到空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，其特征在 于所述步驟(1)中的鹽酸作為催化劑調(diào)節(jié)反應(yīng)PH值為2. 5 3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，其特征在 于所述步驟(1)中的靜置時(shí)間為4 他。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，其特征在 于所述步驟O)中的基片為太陽(yáng)能電池片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，其特征在 于所述步驟O)中的超聲清洗時(shí)間為10 20min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，其特征在 于所述步驟(3)中的勻膠機(jī)設(shè)置第一段轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/s，時(shí)間為8s;第二段轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)/ s，時(shí)間為30s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，其特征 在于所述步驟(3)中的從110 115°C升溫至400 450°C，具體工藝為升溫速率控制在 8 10°C /min，在110 115°C下保溫lOmin，升溫至270 290°C保溫lOmin，繼續(xù)升溫至 400 450°C保溫 15 20min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜的制備方法，包括(1)以體積比為40～45∶5～6∶9～12的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原料，鹽酸為催化劑，在65～75℃進(jìn)行水解縮聚反應(yīng)，充分?jǐn)嚢瑁o置，以備鍍膜；(2)將基片分別用酸和堿清洗后用去離子水沖洗，然后放入無(wú)水乙醇中超聲清洗，烘干備用；(3)在室溫下用勻膠機(jī)對(duì)基片進(jìn)行鍍膜；鍍膜后將其放入馬弗爐中培烘，隨爐降溫，得到空間太陽(yáng)能電池輕質(zhì)增透防護(hù)膜。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)便，成本低，制備的防護(hù)膜減輕了空間太陽(yáng)能電池組件的整體重量，提高蓋片玻璃的透過(guò)率，明顯延長(zhǎng)了電池的使用壽命并提高其長(zhǎng)期工作可靠性，具有非常重要的實(shí)際意義。
文檔編號(hào)H01L31/0216GK102148286SQ201110003249
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者姚雪亮, 張鳳鳳, 李茜琪, 汪策, 王海風(fēng), 趙杰 申請(qǐng)人:東華大學(xué)