[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)用于光學和熱電裝置的抗反射涂層的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380068431.5
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104884403A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 塞巴斯蒂安·卡帕羅斯·希門尼斯;大衛(wèi)·所羅門·萊維·科恩;馬科斯·丹尼爾·扎耶特·蘇斯;埃利克·卡斯特倫·埃利松多;大衛(wèi)·埃拉爾門德羅·富恩特斯
• 申請（專利權）人: 阿文戈亞太陽能新技術公司
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00;C01B33/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李丙林;許洪潔

技術領域

本發(fā)明涉及一種通過在玻璃或塑料基材上的溶膠-凝膠技術獲得抗反射涂層的方法。這種涂層增加了該涂層施加在其上的透明基材的透射率，因此其應用于高聚光型太陽能電池組件/高聚光型太陽能電池模塊(HCPV)，在主透鏡和輔助透鏡二者中，在常規(guī)的硅或在熱電CSP管中都是非常有用的。此外，在塔接收器的玻璃窗中。

因此，本發(fā)明可以限定在太陽能和熱電能源裝置領域內(nèi)。

背景技術

太陽能收集器需要一個降低光透射的光損失的外玻璃罩。為了解決這個問題并提高系統(tǒng)的性能，在基材上使用具有預定厚度的涂層，該基材的透射率在0.90至0.92之間變化，從而透射光損失的變化在入射的太陽輻射的8至10％。為了減少這些損失使用通過不同技術制備的抗反射涂層。對于具有1.45的折射率的玻璃基材，應使用具有更低比率的涂層或抗反射涂層，以便結果是傳輸損耗中的降低。

在涂層領域溶膠-凝膠技術已是突破性進展。這種技術允許在室溫從液體組分得到的無機氧化物的復合制劑的制備，其通過化學反應取得用于涂覆基材的固體結構(薄膜)，突出其強度和良好的光學性能。

存在幾種商用涂層，其使用應用于太陽能領域中的溶膠-凝膠技術來施加。文件EP1329433A1公開了通過使用高濃度的浸泡或噴涂在不同的基材上并后續(xù)熱處理以燃燒的多孔涂層的溶膠-凝膠法制備。這些涂層需要高溫固化(400-600℃)以燃燒表面活性劑并實現(xiàn)機械穩(wěn)定性。

文件EP1074526A2描述了通過浸泡在玻璃/氧化錫的基材上的抗反射的和流平薄膜的溶膠-凝膠法制備。使這些涂層定向以涂覆導電的氧化錫，氧化錫應用在玻璃基材上不會產(chǎn)生抗反射涂層。

文件US5580819A描述了在固體基材上具有不同官能團的抗反射的溶膠-凝膠法制備，固化并用電解質(zhì)水溶液處理產(chǎn)生多孔性。這個過程允許獲得為了實現(xiàn)多孔性而使用電解質(zhì)破壞的強有機性質(zhì)的雜化溶膠-凝膠薄膜，但是這些涂層不適合戶外使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明描述了通過溶膠-凝膠法制備具有抗反射性能的涂層，隨后通過噴涂技術施加到太陽能收集器上以優(yōu)化其光透射，并因此提高系統(tǒng)效率。與制備抗反射涂層的其他技術比較，所描述方法的主要優(yōu)點是該技術的多功能性，其允許實現(xiàn)最佳的制劑以獲得具有良好的光化學性質(zhì)且針對環(huán)境因素具有機械和化學穩(wěn)定性的所期望的光學特性。

該涂層的物理化學特性允許其通過噴涂技術施加到收集器上，噴涂技術表現(xiàn)了超過其他技術(諸如浸泡)的幾個優(yōu)點，而浸泡目前最廣泛地用于CSP管涂層，舉例來說。眾所周知，噴涂施加是更簡單的，其允許對小片/小件進行工作，且其是不需要更復雜的設備或工藝(如真空或蒸發(fā))的自動化過程。并且，通過離心法沉積技術的利用，結果是得到均勻性較差的涂層。

因此，本發(fā)明的第一個方面涉及一種用于獲得抗反射涂層的溶膠-凝膠法，其包含以下步驟：

a)通過混合式(Ⅰ)的化合物和式(Ⅱ)的化合物制備溶液

其中R₁、R₂、R₃和R₄是直鏈的或支鏈的、相同的或不同的C₁-C₆烷基基團；以及R₅、R₆、R₇和R₈是相同的或不同的，并選自直鏈的或支鏈的C₁-C₆烷基基團或者直鏈的或支鏈的C₁-C₆烷氧基基團，并且其中R₅、R₆、R₇或R₈中至少一個基團是烷基基團；

在包含水、C₁-C₄醇和無機酸的介質(zhì)中，使其在50和100℃之間的溫度水解1至10個小時，優(yōu)選在60至90℃之間的溫度，以及更優(yōu)選為2至5個小時的時間，

b)將天然油和非離子表面活性劑加入到由(a)獲得的溶液中，使之在50和100℃之間的溫度水解1至10個小時，優(yōu)選在60和90℃之間的溫度以及更優(yōu)選為2至5個小時。