[发明专利]一种光伏玻璃用的增透膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开的一种光伏玻璃用的增透膜，从下到上依次为稀土增透膜层和保护膜层；其制备方法包括如下步骤：步骤一：将十七氟癸基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、聚氧乙烯单‑4‑辛基苯基醚、氟化钠和纳米氧化锌溶解在溶剂中，在40℃下搅拌20min，得到溶胶；步骤二：将硅烷偶联剂和酸性催化剂加入到步骤一所得溶胶中，升温到100‑120℃下反应10‑12h，得到目标溶胶；步骤三：将所得到的溶胶涂覆到稀土增透膜上，固化后烘干即可得到光伏玻璃用的增透膜。本发明的光伏玻璃用的增透膜具有优异的光学性能，优异的抗环境性能和化学机械稳定性。

技术领域

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种光伏玻璃用的增透膜及其制备方法和应用。

背景技术

迄今为止，化石能源的使用促进了人类经济发展和社会进步。然而，化石能源的储量有限且不可再生的缺点限制了它的利用，同时化石能源的使用导致了严重的生态环境问题，雾霾以及由于大量排放温室气体造成的全球气候变暖效应，不利于人类社会的可持续发展。太阳能是目前储量最大且利用最广泛的清洁能源，从广义上来说，风能、水能等可再生能源及化石能源都属于太阳能，因为他们的产生及利用都依赖于太阳光对地球的照射。太阳能的利用技术主要分为光热技术和光伏技术。目前应用很广泛的太阳能热水器属于光热技术的一种，而太阳能光伏发电则属于光伏技术的一种。虽然光热技术的发展已经可以和传统能源竞争，但是从技术先进性来看，光伏技术更具发展前景。

光伏发电(PV)技术被认为是清洁且可再生的发电技术。太阳能电池是固态电气设备，其通过光伏效应将太阳能直接转换成电能。但是太阳能电池的光电转换效率低下限制了光伏技术的应用，根据最新研究，硅太阳能电池的最佳转换效率达到了22.34％，这是硅太阳能电池的一大突破。晶体硅是太阳能电池最重要的材料，但是，其常见的问题是高折射率(RI)的硅掺杂和超过30％的入射光从晶体硅表面反射回来，造成表面或界面处的反射损失，对太阳能电池的能量转换效率产生负面影响，大大降低了太阳能光电转换效率。因此，减少太阳能电池表面光反射非常重要，科学家们采用在中间附加抗反射的涂层、嵌入金属纳米粒子和构建微观纹理和光子晶体结构等方法减少反射。

玻璃是最重要的光学基材之一，大约每个空气/玻璃界面的反射损失是4％，虽然不像硅片那么严重，仍然会降低光学器件的性能，尤其是涉及多个元件时其损失相当可观。目前已经有研究证明使用具有增透膜的玻璃作为太阳能集热器的覆盖物可以提高光伏系统的光电转换效率。当我们计算太阳能加热设备中的年能量输出效率时(假设流体温度为100℃)，如果在太阳能玻璃上使用增透膜则年能输出效率可以增加约20％。然而长期使用后增透膜表面会有污垢的粘附，其将降低光伏玻璃的透射率。为适应户外使用需要，延长光伏玻璃使用寿命，增透膜通常需具有较好的亲水或疏水性能，以防止灰尘、水气等积聚在模块上。对于干燥环境，玻璃表面本身应具有纳米结构，以使灰尘不会沉积在表面上，并允许水扩散。因此，具有多功能性的抗反射涂层在光伏器件中的应用是非常有价值的。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种光伏玻璃用的增透膜及其制备方法。

为了达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种光伏玻璃用的增透膜，从下到上依次为稀土增透膜层和保护膜层；

所述保护膜层通过在所述稀土增透膜层上喷涂保护涂料，再经烘干后得到。

所述保护涂料包括以下重量份的原料：溶剂50-100份；十七氟癸基三甲氧基硅烷10-30份；正硅酸乙酯30-50份；聚氧乙烯单-4-辛基苯基醚10-20份；硅烷偶联剂10-15份；酸性催化剂1-5份；纳米氧化锌1-5份；氟化钠5-10份；

所述溶剂为甲醇、乙醇中的一种；酸性催化剂为硝酸；硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种。

所述稀土增透膜层由以下步骤制备：