[发明专利]一种增透型转光玻璃膜层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增透型转光玻璃膜层及其制备方法，具体的，将含有光伏玻璃镀膜液与下转换材料前驱体的溶液涂覆在光伏玻璃表面，然后煅烧，得到增透型转光玻璃膜层。本发明通过将镀膜液作为载体，与下转换材料的前驱体相结合，均匀涂覆在玻璃表面，然后通过共烧原位制备一种具有增透型转光玻璃膜层，相对于传统镀膜玻璃，透光率大幅提升；同时可以将紫外光转化成电池利用效率最高的619 nm左右红光。本发明解决了通常下转换材料应用光伏电池的遮光问题，从而提高电池的光电转换效率；同时应用于光伏组件，还能起到抗紫外的效果。该方法制备过程较为简单，成本低廉，有望于大规模应用于光伏行业。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术，具体涉及一种增透型转光玻璃膜层及其制备方法。

背景技术

随着全球环境能源问题日益突出，晶硅太阳能电池由于其成本较低，光电转换效率高，同时也具有高稳定性和无污染等特点，已成为目前光伏市场的主流产品。尽管晶硅太阳能电池有诸多优势，由于受到硅的能量带隙（Eg = 1.12 eV）限制，太阳光中低能光子无法越过带隙被硅吸收，高能光子中只有部分能量被硅吸收，大部分能量以热能形式散发掉，致使晶硅太阳能电池的理论效率极限只能达到29 %左右，如何继续提高其光电效率仍是学术界和工业界最为关注的问题。

如上所述，光谱失配大大制约了晶硅太阳能电池对光的有效利用率。另外，太阳光中高能紫外光也会导致电池性能的衰减，以及高分子封装材料（如：背板）的老化。使用下转换材料将高能紫外光转换成晶硅太阳能电池利用率较高的中长波段光，不仅可大幅提高电池的光电转换效率，还可以最大限度地减少紫外光对组件性能及封装材料可靠性的影响。

目前将下转换材料应用到电太阳池片上，主要有以下两种方式：（一）将下转换材料直接涂覆在电池表面；（二）将下转换材料与EVA等组件高分子封装材料相结合形成转光层。但是，目前这些方法在光伏电池和组件的实际应用中并没有实质性进展。分析主要原因，一是下转换材料大都以颗粒为主，直接置于电池表面，不可避免会造成遮光的负面影响；同时，在电池封装后最外层玻璃对紫外光有一定吸收，这一因素制约了下转换材料的转光效率。

发明内容

现有技术采用下转换材料制备的转光玻璃存在遮光以及效率提升弱的缺陷，本发明公开了一种增透型转光玻璃膜层及其制备方法，主要以光伏玻璃镀膜液结合下转换材料前驱体的方式应用到玻璃前表面，得到的膜层具有相对较好的折射率和减反、增透作用，同时又具有一定的亲水性自清洁功能，本发明大大提高了光伏玻璃的透射率，从而提升了光伏组件的功率，可在光伏玻璃的表面被广泛应用。

本发明采用如下技术方案：

一种增透型转光玻璃膜层及其制备方法，将含有光伏玻璃镀膜液与下转换材料前驱体的溶液涂覆在光伏玻璃表面，然后煅烧，得到增透型转光玻璃膜层。

本发明公开了一种增透型转光玻璃，包括光伏玻璃及其表面的增透型转光膜，由上述增透型转光玻璃膜层的制备方法制备得到。

优选的，上述增透型转光玻璃膜层的厚度为100～150nm，比如120nm。

本发明公开了一种太阳能电池，以上述增透型转光玻璃为基底。

本发明中，以金属氧化物、强酸为原料，在添加剂存在下制备下转换材料前驱体溶液；再将下转换材料前驱体溶液、光伏玻璃镀膜液、有机溶剂混合，得到含有光伏玻璃镀膜液与下转换材料前驱体的溶液。

本发明中，制备下转换材料前驱体溶液时，强酸为硝酸，添加剂为有机弱酸、铵盐；所述有机弱酸为醋酸、柠檬酸等；有机溶剂为酒精。优选的，下转换材料前驱体溶液的PH为1～3。

本发明中，金属氧化物为稀土氧化物，或者金属氧化物为稀土氧化物与其他金属氧化物；所述稀土氧化物包括氧化钇、氧化铕，所述其他金属氧化物包括氧化铋。