[发明专利]一种可贴合型高透明发光太阳能集中器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可贴合型高透明发光太阳能集中器及其制备方法，该发光太阳能集中器为层状结构，所述层状结构为：(1)所述层状结构自下而上依次为玻璃基底、钙钛矿‑聚偏氟乙烯复合膜、聚苯乙烯增透/阻挡层、紫外光固化胶粘剂、聚苯乙烯增透/阻挡层、钙钛矿‑聚偏氟乙烯复合膜与玻璃基底；(2)所述层状结构自下而上依次为玻璃基底、钙钛矿‑聚偏氟乙烯复合膜、聚苯乙烯增透/阻挡层与玻璃基底。本发明简化了钙钛矿发光太阳能集中器的制备，提升了原位制备钙钛矿‑PVDF复合薄膜的荧光量子产率，提升了钙钛矿发光太阳能集中器透过率，降低了钙钛矿发光太阳能集中器的制作成本。

技术领域

本发明涉及一种可贴合型高透明发光太阳能集中器及其制备方法，属于光伏器件领域。

背景技术

发光太阳能集中器是一种大面积光电转换器件，它可以吸收正面入射的太阳光，通过荧光团下转换及波导介质将其传导至侧边，最后通过侧边耦合的光伏器件将太阳光转换为电能。发光太阳能集中器是传统光伏器件的补充，为满足日益增长的清洁、可再生能源需求提供了可行的策略。近年来，铅卤钙钛矿以其低的材料成本和高的荧光量子产率成为了制备发光太阳能集中器的优良备选材料。目前，钙钛矿发光太阳能集中器的制备通常包括以下步骤：(1)钙钛矿发光材料的预合成与纯化；(2)将制备好的钙钛矿发光材料再分散于聚合物单体中；(3)引入光引发剂后将单体聚合或涂覆薄膜。这种制备工艺较为复杂，还需要进一步简化。在传统的发光太阳能集中器使用过程中，建筑物原有的玻璃窗户或幕墙需要被完全拆除，这增加了实际使用成本。因此需要提出一种新的策略，既简化钙钛矿发光太阳能集中器的制备，又能将建筑物上原有的玻璃窗户或幕墙直接转变为发光太阳能集中器，以此来降低发光太阳能集中器的使用成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种可贴合型高透明发光太阳能集中器及其制备方法，以简化钙钛矿发光太阳能集中器的制备，提升原位制备钙钛矿-聚偏氟乙烯复合薄膜的荧光量子产率，提升钙钛矿发光太阳能集中器透过率，并降低钙钛矿发光太阳能集中器的使用成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可贴合型高透明发光太阳能集中器，该发光太阳能集中器为层状结构，所述层状结构为以下的一种：

(1)所述层状结构自下而上依次为玻璃基底、钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜、聚苯乙烯增透/阻挡层、紫外光固化胶粘剂、聚苯乙烯增透/阻挡层、钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜与玻璃基底；

(2)所述层状结构自下而上依次为玻璃基底、钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜、聚苯乙烯增透/阻挡层与玻璃基底。

一种可贴合型高透明发光太阳能集中器的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜：将含有长链配体的钙钛矿前驱液与聚偏氟乙烯(PVDF)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中混合制备粘稠的钙钛矿-聚偏氟乙烯浆料；将制备好的钙钛矿-聚偏氟乙烯浆料刮涂在玻璃基底上形成均匀的液态膜；将形成液态膜的玻璃基底放入真空烘箱中烘干，之后取出带有钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜的玻璃基底，切割备用；

(2)制备聚苯乙烯增透/阻挡层：将聚苯乙烯(PS)溶于甲苯，制备粘稠的聚苯乙烯-甲苯浆料；将聚苯乙烯-甲苯浆料刮涂在步骤(1)得到的钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜上后晾干，得到带有钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜和聚苯乙烯增透/阻挡层的玻璃基底；

(3)制备发光太阳能集中器：使用紫外光固化胶粘剂将两片步骤(2)得到的带有钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜和聚苯乙烯增透/阻挡层的玻璃基底面对面贴合固化，或者将一片步骤(2)得到的带有钙钛矿-聚偏氟乙烯复合膜和聚苯乙烯增透/阻挡层的玻璃基底与另一片玻璃基底贴合。