[发明专利]一种超白光伏玻璃减反膜的制备方法有效

专利信息
申请号: 201210586290.3 申请日: 2012-12-28
公开(公告)号: CN103043917A 公开(公告)日: 2013-04-17
发明(设计)人: 汪雷;徐晨;杨德仁;王谊;罗涤域;王玉芝;陈恒峰 申请(专利权)人: 浙江大学;镇江大成新能源有限公司
主分类号: C03C17/23 分类号: C03C17/23
代理公司: 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 代理人: 胡红娟
地址: 310027 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 白光 玻璃 减反膜 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及光伏玻璃领域,具体涉及一种超白光伏玻璃减反膜的制备方法。

背景技术

能源的日益紧缺,引起人们对新型可再生能源的关注。太阳电池作为一种利用可再生太阳光能转换为电能的新型光电子器件得到人们的高度重视和广泛研究。晶体硅太阳电池一直处于绝对的统治地位,但是晶体硅太阳电池的高成本限制了其在民用领域的普及。高的光伏效率和低的生产成本是晶体硅太阳电池工业界始终追求的目标,也是太阳能发电能否与其他能源技术相竞争的关键问题。然而随着人们对太阳电池研究的不断深入,太阳电池组件中晶体硅的转换效率已接近极限值,继续依靠提高电池片本身效率来增加光伏组件输出功率遇到了瓶颈,人们不得不从太阳电池组件的封装材料着手。目前,人们普遍采用低铁超白光伏玻璃作为太阳电池组件的封装玻璃,这种玻璃在可见波段具有90%以上的可见光透过率。但是由于这种玻璃与空气之间的折射率差异,超白光伏玻璃对可见光仍然存在8%的反射,通过在光伏玻璃表面制备一层减反膜能有效提高可见光透过率,从而提高太阳电池组件的输出功率。

目前,超白光伏玻璃用减反膜受限于生产成本的要求主要采用溶胶凝胶法或化学腐蚀法制备单层的多孔二氧化硅减反膜。例如授权公告号为CN201336312Y的中国实用新型专利说明书中公开了用溶胶凝胶法制备光伏玻璃减反膜的方法,制得的减反膜使低铁超白光伏玻璃的透光率达到94%以上,太阳电池封装组件的光电转化率增加1.8%以上。

申请公布号为CN 101885586A的中国发明专利申请公开了一种光伏玻璃表面减反射膜的制备方法,包括:1)制备无机-有机杂化硅溶液;2)将无机-有机杂化硅溶液涂覆于光伏玻璃上;3)经疏水处理和固化处理后得到具有减反射膜的光伏玻璃。虽然该技术方案通过溶胶-凝胶法制备减反射膜,在可见到红外波段具有光谱减反效果,但是该方法使用的原料价格相对较高并且制备工艺相对较为复杂,不适合大规模生产。

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多孔结构从而实现减反射,丹麦SunarcTechnologyA/S(弧光科技)公司利用该方法在光伏玻璃双面实现透过率提高5%的光学减反膜。但是,目前国内工业界主要以溶胶凝胶法制备减反膜为主,寻找成本低廉、操作简单、适合大规模生产的化学腐蚀法制备超白光伏玻璃减反膜有其现实的必要性,有利于填补国内化学腐蚀法制备超白光伏玻璃减反膜的技术空白。

发明内容

本发明的目的是提供了一种超白光伏玻璃减反膜的制备方法,采用化学腐蚀法,制备工艺简单,生产成本低。

一种超白光伏玻璃减反膜的制备方法,包括以下步骤:

1)超白光伏玻璃表面预处理:超白光伏玻璃表面经预处理后得到预处理后的超白光伏玻璃;

2)化学腐蚀法制备多孔二氧化硅膜(即多孔二氧化硅薄膜):将步骤1)中预处理后的超白光伏玻璃放入氢氧化钠浓度为0.01mol/L~0.1mol/L的氢氧化钠水溶液中,在80℃~120℃反应60min~120min,得到含多孔二氧化硅膜的超白光伏玻璃;

3)疏水化处理:步骤2)中的含多孔二氧化硅膜的超白光伏玻璃经疏水化处理后得到疏水化处理后的超白光伏玻璃;

4)固化处理:步骤3)中的疏水化处理后的超白光伏玻璃经固化处理后得到具有减反膜的超白光伏玻璃。

步骤1)中,作为优选,所述的预处理包括:清洗、干燥、亲水化处理以及干燥待用。进一步优选,所述的预处理包括:先将超白光伏玻璃放入含洗手液的水溶液中在60℃~100℃清洗3h~6h,然后分别用丙酮和酒精超声,再经去离子水冲洗后用氮气吹干,随后亲水化处理,最后干燥待用。经此方法玻璃表面的有机、无机沾染物都被去除干净。

进一步优选,所述的亲水化处理采用以下(a)、(b)、(c)、(d)处理方式的一种或者两种以上;

(a)亲水化处理采用质量百分含量为0.1%~1%氢氟酸(HF)作为亲水化试剂,在10℃~35℃下反应1s~30s;

0.1%~1%氢氟酸即为HF与水组成的溶液,0.1%~1%为HF的质量分数。

(b)亲水化处理采用由质量百分含量为30%的H2O2水溶液和质量百分含量为98%H2SO4按体积比3:7配成的亲水化试剂,在50℃~95℃反应10min~90min;

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