[發明專利]一種二次聚光器反射膜的制備方法

有效

• 申請號: 201410675269.X
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104480510B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 宋慕江;張道澤
• 申請（專利權）人: 西安福賽斯機電科技有限公司
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;C25D11/06;C25D11/18;C25D11/16
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技術領域

本發明涉及一種氧化鋁陶瓷膜的制備方法，尤其涉及一種二次聚光器反射膜的制備方法，具體涉及一種應用于聚光光伏模組的二次聚光器反射膜的制備方法。

背景技術

隨著傳統能源的日益枯竭以及環境污染的加劇，太陽能已成為一種極具開發潛力的新能源。在太陽能利用領域中，太陽能光伏發電技術是最具有應用前景的太陽能利用方式，太陽能光伏發電技術現已成為世界各國爭先研究的重要課題之一，而研究的重點是如何提高太陽能電池的光電轉換效率，以及如何降低光伏發電的成本。目前應用最廣泛的解決方案就是在太陽能光伏系統中引進聚光器，即采取聚光光伏系統實現光伏發電的技術。

當前，以菲涅耳透鏡為代表的透射式聚光器以其成本低廉、易大批量生產、方便集成等諸多優點，在國內外得到廣泛的應用。但經過菲涅耳透鏡的高倍聚光而形成的光斑會因聚光不均勻而產生熱點，容易因溫度過高而損傷太陽能電池，這樣就會大大降低太陽能電池的光電轉換效率，減少電池使用壽命，因此需裝備二次聚光器。而二次聚光器反射膜的性能直接影響到整個聚光器的聚光效果，乃至太陽能電池的效率和壽命。

目前，二次聚光器反射膜常采用陽極氧化方法制備，該膜存在結合力差、反射率低等缺點。結合力差直接導致二次聚光器壽命短，反射率低不但降低了聚光器的光電效率，而且導致聚光器發熱，增加了聚光光伏模組的散熱難度。因此，急需研究新的工藝方法，以滿足使用要求。

發明內容

本發明為了解決現有陽極氧化方法制備反射膜存在的結合力差、反射率低等缺點，而提供了一種二次聚光器反射膜的制備方法。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種二次聚光器反射膜的制備方法，包括以下步驟：

一、采用化學除油工藝對鋁合金進行表面預處理，然后用蒸餾水清洗，再放入丙酮溶液中超聲處理1～10min，經蒸餾水清洗后烘干；

二、將烘干后的經步驟一處理過的鋁合金置于含有微弧氧化電解液的微弧氧化電解槽中，采用脈沖微弧氧化電源供電，在恒定電流模式下進行微弧氧化反應，在鋁合金表面獲得微弧氧化的致密鋁合金陶瓷膜；其中，微弧氧化電解液由磷酸二氫鈉、氫氧化鉀、氟化鈉、乙二胺溶解于水中制成，電解液中磷酸二氫鈉的濃度為3～30g/L，氫氧化鉀的濃度為0.1～10g/L，氟化鈉的濃度為0.1～10g/L，乙二胺的濃度為2～20ml/L；

三、將獲得的鋁合金陶瓷膜置于pH值5～7、溫度90～100℃的蒸餾水中，進行3～30min的封孔處理；

四、將經封孔處理后的鋁合金陶瓷膜進行拋光處理，即得到二次聚光器反射膜。

步驟二中微弧氧化的條件是電流密度控制在1～20A/dm²，頻率為50～2000Hz，占空比為5％～45％。

步驟二中微弧氧化電解液溫度為5～50℃，反應時間為5～50min。

所述的微弧氧化電解液溫度通過冷卻循環水控制。

所述的化學除油工藝是在溫度為70～90℃的條件下處理2～5min，除油劑由碳酸鈉和硅酸鈉溶解于水中制成，除油劑中碳酸鈉的濃度為30～60g/L，硅酸鈉的濃度為30～60g/L。

步驟一中烘干是在溫度為90～100℃的條件處理10min。

所述的拋光處理采用300～700目的水砂紙進行，直至陶瓷膜的光潔度達到Ra0.2～0.4。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明通過微弧氧化技術在鋁合金表面獲得二次聚光器反射膜，工藝簡單、處理效率高、綠色環保，所得陶瓷反射膜主要由Al₂O₃陶瓷相構成，具有結合力大于35MPa；太陽光反射率高，在500至2000nm頻譜范圍內反射率超過95％；膜層厚度可控制，5～80μm可控；耐紫外輻照性好等優點。

附圖說明

圖1為具體實施方式一中鋁合金表面獲得的陶瓷反射膜的相成分X射線衍射圖，可見反射膜的構成主要是Al₂O₃陶瓷相(晶形為α和γ兩種)，另外含有極少量的Mg₄Si₅O₁₈。

圖2為無反射膜時太陽電池表面的光斑強度分布圖；

圖3為有反射膜時太陽電池表面的光斑強度分布圖。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。

具體實施方式一：