[发明专利]一种RE@有机硅配合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种新型的有机硅配合物及其制备方 法。

背景技术

随着传统能源的日益贫乏，全球对新型能源的开发与利用越来越成为举世 关注的焦点，太能作为新型能源你具有取之不尽、用之不竭，无污染、无公害 的特点而备受全球关注，并实现能源转化的产业化。

太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的器件，已经被广泛应用。太阳能 电池中一个重要的组成部分是光伏玻璃。为了进一步提高太阳能电池的光电转 换效率，目前普遍采用在光伏玻璃表面镀一层减反射镀层，目的在于减少入射 光的反射损失。减反射镀层一般由硅溶胶制成二氧化硅膜。然而，该加有减反 射镀层的太阳电池的光转换效率仍然较低，并未充分利用太阳能源。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种RE有机硅配合物，该RE有机硅配合物可 进一步水解得到RE硅溶胶，该RE硅溶胶用作太阳能电池的减反射层时，可 将紫外辐射转换为可见光，从而提高太阳能电池的光电转换效率。

本发明提供一种RE有机硅配合物的制备方法，其包括以下步骤：

(a)将稀土氧化物用酸溶液溶解，形成稀土盐类的溶液，再加热该稀土盐 类的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的盐类化合物；

(b)将含有稀土元素RE的盐类化合物用醇溶液溶解，形成含有稀土元素 RE的醇盐溶液；

(c)向所述含有稀土元素RE的醇盐溶液加入硅酸酯，硅酸酯与稀土元素 RE进行配位反应得到RE有机硅配合物。

优选的，稀土元素RE为Eu、Y、La、Ce、Pr、Nd、Dm、Yb、Er、Lu、 Ho、Dy、Tb、Sm中的至少一种。

优选的，所述硅酸酯为正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、正硅酸异戊酯中的至少 一种。

优选的，在步骤(a)中所述酸溶液为硝酸、盐酸、硫酸中的至少一种。

优选的，在步骤(b)所述醇溶液为乙醇、甲醇、丙二醇、异丙醇中的至少 一种。

优选的，在步骤(c)所述含有稀土元素RE的醇盐溶液中的稀土元素RE的 醇盐与所述硅酸酯的摩尔比为1:(5～20)。

优选的，在步骤(c)反应温度为20摄氏度～35摄氏度，反应时间为24小 时～48小时。

本发明还提供一种采用上述制备方法制得的RE有机硅配合物，其包括稀 土元素RE以及与稀土元素RE配位连接的硅酸酯。

本发明还提供一种RE硅溶胶，将上述RE有机硅配合物进行水解反应， 即可得到RE硅溶胶。

本发明还提供上述RE硅溶胶在太阳能电池中的应用。

与现有技术相比较，本发明提供的RE有机硅配合物及其应用具有以下优 点：

通过将稀土元素RE的醇盐与硅酸酯混合，使得稀土元素RE与硅酸酯进行 配位反应，制备出RE有机硅配合物。此时，RE有机硅配合物中稀土元素 RE为均匀分散的状态而实现稀土元素RE与硅溶胶的均相复合，并且稀土元素 RE的引入并不会破坏硅酸酯的的稳定。将该RE有机硅配合物进行水解得到 的RE硅溶胶具有良好的稳定性，其中硅元素与稀土元素为原子级别的混合。 相对于在硅溶胶中添加稀土盐或稀土配合物导致硅溶胶的溶胶体系被破坏而 言，本方法并不会破坏硅溶胶体系的稳定；相对于直接加入稀土氧化物由于其 不溶解导致的整个体系的透光率下降而言，本方法通过将稀土RE氧化物转换成 稀土RE的醇盐，再以醇盐的形式加入实现稀土RE与硅酸酯的配合，该得到的 RE有机硅配合物具有良好的透光率，因而最终制得的减反射涂层也具有良好 的透光率。

并且，由于引入了稀土元素RE，因而该RE有机硅配合物、RE硅溶胶 不仅具有减反射的效果，而且具有良好的稀土的光转换的能力。该RE硅溶胶 用作太阳能电池的减反射层时，可将紫外辐射转换为可见光，从而大大提高太 阳能电池的光电转换效率，这是太阳能电池表面技术的一次突破。

该RE有机硅配合物、RE硅溶胶具有了较高的应用价值，可望在太阳能 电池中广泛应用。该制备方法工艺简单，易于产业化。

附图说明

图1为RE有机硅配合物的制备反应机理图。

图2为实施例1的RE硅溶胶的荧光发射光谱图(激发波长为365纳米)。