[发明专利]一种双功能镀膜光伏玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池用封装玻璃，特别涉及一种双功能镀膜光伏玻璃及其制备方法。

背景技术

晶硅太阳能电池作为环保新能源，发展前景非常好。由于晶硅无法长时间暴露于外界环境中，光伏玻璃是目前保护晶硅且自身透光率较高的最佳封装材料之一，决定晶硅太阳能光伏电池效能的因素，在与光能转化效率有关的各种变因中，最重要的决定因素为光电组件中的晶硅技术，其次为保护光电组件中的光伏玻璃。而提高光伏玻璃的光学特性远比开发更高转换率的晶硅来的容易，成本低得多，所以开发并生产出透光率更高的光伏玻璃，无论组件厂商还是在终端市场上的需求都是非常迫切的。

晶体硅带隙约为1.12eV，对应1087nm波长，小于1087nm的太阳光谱都可以产生光伏效应，它的最佳响应波长在800～900nm范围。到达地面的太阳能光谱主要由紫外线、可见光和近红外线三部分组成，其中紫外线占3％左右，可见光占42％左右，红外线占55％左右。可见光和紫外线合计45％左右的光谱产生光伏响应，55％的近红外线使电池片加热、升温。晶硅系太阳电池的功率温度系数为：-(0.35～0.50)％/℃，温度每升高1℃，输出功率下降0.35～0.50％。因此，在硅系太阳电池组件中，需要避免或减缓硅片温度上升，这就需要阻止或减少阳光中的红外线透射到硅电池片上。另外据统计，封装玻璃的可见光透射率提高2％，就可以增加电池1～2％的发电功率。因此，为了尽可能地提高硅系太阳电池的光伏效应，封装玻璃需要反射(或截止)太阳光谱中的近红外线，以便防止透射到电池片的红外线造成电池片温度升高、降低电池的转换效率；同时需要提高封装玻璃的可见光透射率，提高电池的转换效率。

目前，在光伏发电应用领域中，绝大部分使用单层或双层增透膜和材料，通过减反实现更高的透光率，增透效果也不甚理想。为了达到理想光伏效应，需要设计多层功能膜。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种双功能镀膜光伏玻璃及其制备方法。该方法生产的双功能镀膜光伏玻璃，具有优秀的透光率、减反射性能和高的热阻，同时兼具一定的憎水性，具备自清洁功能，可有效降低整体太阳能光伏电池效能随着使用时间的衰减速度，避免因表面污染和电池片升温引起的效能降低。

实现以上目的的技术方案是：

(1)本发明所述的双功能镀膜光伏玻璃，包括玻璃基片和镀在玻璃基片上的双功能膜，玻璃基片上面形成的镀膜层分为三层，分别为TiO₂-SiO₂、SnO₂:F和SiO₂。

(2)所述制作方法采用辊涂、淋涂、喷涂、丝网印刷等方法中的任意一种，将TiO₂-SiO₂、SnO₂:F和SiO₂镀膜液分层涂覆于玻璃基片上，再分层依次经过表干、加热预固化，最后进行钢化，在玻璃基片上形成TiO₂-SiO₂、SnO₂:F和SiO₂三层膜层。TiO₂-SiO₂膜层厚度为5nm～25nm，SnO₂:F膜层厚度为5nm～20nm，SiO₂膜层厚度为100nm～120nm。

(3)所述技术方案(2)中涉及的TiO₂-SiO₂、SnO₂:F和SiO₂镀膜液使用市场上购买的SiO₂溶胶、TiO₂-SiO₂复合溶胶以及SnO₂:F溶胶为原料，通过稀释并加入稳定剂、黏度调整剂、黏结剂等而得到混合物。

(4)所述技术方案(2)中涉及TiO₂-SiO₂、SnO₂:F和SiO₂镀膜液制作方法为：根据溶胶类型的不同，取1～15％质量份的溶胶，加入0.1～2％的助剂和1～5％的稀释剂配制成的辅液进行稀释后，加入0.1～5％的偶联剂，其余为乙醇和水，调配后分别制备成TiO₂-SiO₂复合镀膜液、SnO₂:F镀膜液以及SiO₂镀膜液。

本发明所述的一种双功能镀膜光伏玻璃的制备方法详解如下：