[发明专利]一种高效增透减反玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池用光伏玻璃领域，特别是一种高效增透减反玻璃的制备方法。

背景技术

世界范围内的能源紧张和环保压力极大地促进了人们对太阳能光伏组件技术的研发、应用。随着人们对太阳能电池光伏组件的不断优化，太阳能光伏组件中晶体硅或薄膜太阳能电池片的转化效率已接近极限值，继续依靠提高电池片本身效率来提高电池片效率来提高光伏组件实际输出功率变得十分困难，但是可以通过增加光强度等其他方式来提高效率。目前所用的超白光伏玻璃在可见光波段具有较高的透过率，其透过率在91.5%左右，但是由于光伏玻璃与空气之间的折射率差异，光伏玻璃对可见光仍存在约8%左右的反射，这8%左右的光能造成太阳能转化效率的偏低，使用成本增加，因此，提高这8%左右光能的利用率意义重大，通常在光伏玻璃表面镀制一层或多层减反增透膜可以有效提高光的透过率，从而提高太阳能电池光伏组件的输出功率。据欧洲研究机构测试，如果太阳能玻璃透过率增加5%，太阳能平板集热器的效率将会提高6-10%，光伏太阳能电池的光电转换效率将提高3-6%。

目前，用来生产光伏玻璃用减反增透膜的主要技术有化学腐蚀法、溶胶凝胶法、磁控溅射法、美国专利US4019884公开了一种美国Coning公司在玻璃表面经化学蚀刻制备减反射膜的技术，可将玻璃表面反射率降低到0.5%、另外，美国专利US45355026公开了在基片上先沉积一层SiO₂薄膜，然后采用化学刻蚀形成孔洞从而实现减反射的效果，丹麦SurarcTechnologyA/S公司利用该方法在光伏玻璃两面实现透过率增加5%的光学减反射膜。但是，化学腐蚀法的工艺复杂，成本高，并且使用的是易污染环境的氢氟酸类化学试剂。

溶胶凝胶法也是一种制备氧化硅减反射膜比较成熟的技术，公开号为CN1263354A的中国专利申请中通过向二氧化硅纳米颗粒交联网络或颗粒网络中渗入有机添加剂和硅烷偶联剂，利用酸碱两步法制备出了减反射涂层；专利ZL200510016828.7的中国发明专利公开了一种以无机酸为催化剂，在异丙醇中共水解钛酸酯、硅酸酯和硅烷偶联剂获得溶胶，经涂膜得到减反射涂层。溶胶凝胶法存在薄膜的折射率控制不准，结合力差，薄膜易脱落和性能衰减等缺陷。因此，增透减反膜技术的进一步研发显得十分必要和迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效增透减反玻璃的制备方法，本方法既增强了薄膜与衬底之间的结合力、又显著提高了增透效果。

一种高效增透减反玻璃的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

（1）制备二氧化硅纳米颗粒分散液：原料按摩尔比计，硅源：去离子水：催化剂：溶剂=1：0.05～10：0.01～10：10～300，先将去离子水、催化剂、溶剂混合，加热并匀速搅拌，加热至20～50℃，加入硅源并保持恒温匀速搅拌2～40小时，得到二氧化硅纳米颗粒分散液；

（2）以聚苯乙烯乳胶球作为模板与步骤（1）中得到的二氧化硅纳米颗粒分散液按体积比为1:5～5:1混合，得到共混溶液；

（3）涂膜：将步骤（2）中得到的共混溶液涂覆于光伏玻璃基板表面；

（4）膜层强化处理：将涂膜的光伏玻璃基板置于300～700℃温度条件下烧结5～30分钟，得到高效增透减反玻璃。

所述硅源为正硅酸乙酯（TEOS）或正硅酸甲酯（TMOS）中的一种或两种混合物，所述催化剂为盐酸、氨水或氢氧化钠中的一种或几种混合物，所述溶剂为乙醇、甲醇、丙醇、乙二醇中的一种或几种混合物。

步骤（2）中所述聚苯乙烯乳胶球的直径为10～200nm。

步骤（3）中所述的涂膜为浸渍提拉、旋涂、辊涂或喷涂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过控制合理的热处理温度及时间烧结薄膜，增强减反膜与衬底之间的结合力，提高了薄膜的耐久性；通过控制聚苯乙烯球模板的直径及混合比例精确控制了膜层的孔隙率及孔洞大小，从而精确调节了薄膜的折射率，使得增透效果明显；同时本发明制作工艺简单、成本低、适合工业化批量生产。

附图说明

图1为实施例1中增透减反玻璃的扫描电镜图；

图2为实施例1中增透减反玻璃增透效果对比曲线图。

具体实施方式

实施例1：