[发明专利]一种具有自洁特性的太阳能电池封装玻璃及其制备方法及具有其的太阳能电池

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种具有自洁特性的太阳能电池封装玻璃及其制备方法及具有其的太阳能电池。

背景技术

太阳能是一种可再生的清洁能源，大力开发利用太阳能对缓解目前紧张的能源危机及环境污染问题有着重要的实际意义。

太阳能电池工作原理：以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入适量杂质，当掺入硼，磷等杂质时，硅晶体中就会存在空穴，形成n型半导体；同样，掺入磷原子后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n型区移动，从而形成n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了电流。

为了提高太阳能电池的效率，人们想尽各种方法。采用太阳自动跟踪控制系统，将视日运动轨迹跟踪与光电跟踪相结合，使得太阳能电池跟随太阳光转动，提高太阳能电池的效率。采用减反膜减少太阳能电池表面的反射率，从而提高太阳能电池吸光率，常用的减反射措施主要有采用传统方法刻蚀硅衬底、在硅衬底表面或电池的受光面制备TiO₂、SiN等减反射膜等，这些减反膜的方法一般需要复杂设备、操作成本较高。采用陷光结构也是提高太阳能电池效率的有效方法之一，陷光结构不但可以见到太阳能电池表面的反射率，还可以提高光在太阳能电池中的光程长度，从而提高太阳能电池的短路电流及量子效率等性能，人造太阳能陷光结构包括金字塔、V型槽等结构。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

虽然以上方法均可以提高太阳能电池的效率，但是太阳能都安装在野外，无法避免污染物覆盖在表面上，这些污染物起到阻碍光线入射，降低太阳光的入射率。因此，解决污染物对太阳能电池的危害，将可以提高太阳能电池的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止太阳能电池表面污染物遮光，降低太阳能电池的反射率，提高太阳能电池的吸收效率的具有自洁特性的太阳能电池封装玻璃及其制备方法及具有其的太阳能电池。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种具有自洁特性的太阳能电池封装玻璃，封装玻璃外表面具有陷光结构，所述陷光结构具有荷叶表面微结构。

所述荷叶表面微结构包括2-10um的“乳突”结构，“乳突”结构表面点缀着无序排布的纳米点。

一种上述的具有自洁特性的太阳能电池封装玻璃的制备方法，包括如下步骤：

1)以玻璃为基体，清洗该玻璃；

2)制备有机杂化溶胶凝胶；

3)制备反模板印章，所述反模板印章具有与荷叶表面微结构相反的结构；

4)以反模印章作为模板，将有机杂化溶胶凝胶浇注到反模板上，并盖上玻璃；

5)溶胶凝胶凝固后，溶解反模板，得到具有荷叶表面“乳突”结构的陷光玻璃。

陷光玻璃制造完成后，对陷光玻璃进行检测，采用扫描电镜检测其表面形貌结构特征，当表面结构形貌具有类似于荷叶表面“乳突”的结构，并且“乳突”结构表面点缀着纳米点，陷光玻璃表面结构满足要求；并通过透光率雾度仪检测自清洁陷光玻璃的雾度率和透光率。

上述第1)步中，采用超白玻璃作为基体，经过超声波清洗，采用丙醇作为超声波清洗液，清洗温度30-50℃，超声波功率200W，清洗时间5-10分钟；再将玻璃放于超声波清洗机清洗机器中，用去离子水完全震荡清洗40min，保证玻璃片上的杂物除尽，将其取出，用吹风机吹干备用。

上述第2)步中，采用两步水解-缩聚法制备SiO₂/有机硅杂化薄膜材料：将正硅酸乙酯、盐酸和乙醇加入到反应器中，开启搅拌，在30℃下滴加水和乙醇的混合溶液进行水解-缩聚反应，反应1h后升温至65℃，恒温聚合2.5h，获得SiO₂溶胶；滴加水、盐酸和乙醇混合溶液到反应器中，于70℃下滴加有机硅单体的混合物到SiO₂溶胶体系中恒温聚合4～5h有机硅和SiO₂溶胶比例为35％：65％，得到无色透明的黏性溶液；将无色透明的黏性溶液放置在反应器中并密封放置7天，随后打开反应器密封盖的气孔，在室温下缓慢挥发掉溶剂，3周后获得SiO₂/有机硅杂化溶胶。