[发明专利]一种可将太阳能转换为电能的光伏涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，特别是能够充分吸收太阳能、并将其转换为电能的光伏涂料，属涂料技术领域。

背景技术

在光伏半导体材料中，由单晶、多晶或非晶态硅制成的PN结被光照射后，空间电荷区产生的自由电子和空穴对被内电场分开，空穴集中在P区，自由电子集中在N区，产生光生电动势，有外电路接通时即有电流输出。在光伏电池中，PN结是构成这类电池的基础，同时，PN结也是构成二极管、三极管、晶闸管、固体组件和集成电路的基础。现有技术中P型半导体和N型半导体结都是通过在硅晶体中掺入不同电价的元素构成的，掺入的方法有气体扩散法等多种方式，其工艺特别复杂。

在另一方面，涂料的用途极为广泛，可用于装饰防护、绝缘防潮、防腐等多个方面。当今，无论在工业上还是日常生活中没有涂料的现代化生活是很难想象的。涂料中的绝大部分采用有机化学品为原材料生产的，各种涂料涂装对大气产生的污染已成为越来越被关注的重要问题。目前，市场上所见的涂料主要成分都是色素、稀释剂、添加剂、粘合剂，有些化学涂料主要从石油中提炼，含有有毒的重金属，而有些涂料的原材料从植物里提炼，虽然无毒，但不利于生态平衡，鉴于此，开发无污染且不破坏生态平衡的新型涂料成为业内人士研究的重点。此外，随着科技进步，各种功能性涂料的开发力度也在不断加大，因此，研发一种环保、利于生态平衡、且可以利用太阳能使其发电的功能性涂料无疑是很具推广价值的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种可在阳光照射下产生光电动势、且利于环保的光伏涂料及制备方法。

本发明所述问题是由以下技术方案解决的：

一种可将太阳能转换为电能的光伏涂料，其特别之处是：它由A组分涂料层、合成树脂涂料层、B组分涂料层和电极引出线组成，所述A组分涂料由如下重量单位的物质制成：P型导电体60、丙烯酸改性反应性齐聚物16～20、丙烯酸系稀释溶剂20～16、光聚合催化剂1.2～2、阻聚剂0.2、添加剂0.4；所述B组分涂料由如下重量单位的物质制成：N型导电体60、丙烯酸改性反应性齐聚物16～20、丙烯酸系稀释溶剂20～16、光聚合催化剂1.2～2、阻聚剂0.2、添加剂0.4；所述合成树脂涂料由如下重量单位的物质制成：丙烯酸改性反应性齐聚物40～50、丙烯酸系稀释溶剂50～40、光聚合催化剂3～5、阻聚剂0.2、添加剂1；所述P型导电体是在硅晶体中掺入硼元素，所述N型导电体是在硅晶体中掺入磷、锑元素。

上述可将太阳能转换为电能的光伏涂料，所述丙烯酸改性反应性齐聚物为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、斯皮兰树脂中的一种；所述丙烯酸系稀释溶剂为丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸单苯氧基二乙二醇脂、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙脂中的一种；所述光聚合催化剂为糠醛/8-羟基喹啉铝聚合物、纳米光触媒中的一种；所述阻聚剂为甲基丙烯酸阻聚剂、苯醌、苯乙烯阻聚中的一种；所述添加剂为聚丙烯酸流平剂、溶剂型有机硅流平剂、羧甲基纤维素、聚丙烯酸中的一种。

一种可将太阳能转换为电能的光伏涂料的制备方法，它按如下步骤进行：

a.在需喷涂的物体表面先喷涂一层合成树脂层，用以绝缘；

b.在凝固后的合成树脂层上喷涂A组份涂料层，并把A组份涂料层用电极引出线引出，作为正极；

c.在凝固后的A组份涂料层上，再喷涂一层合成树脂层；

d.在凝固后的合成树脂层上，喷涂一层B组份涂料层，用电极引出线引出，作为负极；

e.在凝固后的B组份涂料层上，再均匀喷涂一层合成树脂层；

上述各层的喷涂厚度为16微米～30微米。

本发明利用半导体材料的导电原理，将晶体硅研磨后与固化剂、溶剂、合成树脂按照配比配制，制成作为正级的A组份涂料和作为负级的B组份涂料，然后将A组份涂料和B组份涂料分层涂覆在物体表层，A、B组份涂料间以合成树脂层隔开且分别以电极引出线连接，在阳光照射下涂层即可在PN结中形成电势差，从而提供电能。将本发明产品喷涂在建筑物、飞机、汽车、电动自行车、计算器、手表等物体表面，使之充分吸收太阳能，转换为电能，可供用电使用，节省大量能源。本发明既可以作为保护涂层又起到提供能源的作用，因而可望成为极具发展前景的新型功能性涂料。

具体实施方式