[發明專利]一種超薄導電玻璃的制備方法

在審

• 申請號: 201811231918.1
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109912196A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 張世臣
• 申請（專利權）人: 遼寧旭日新能源科技有限公司
• 主分類號: C03C3/14
• 分類號: C03C3/14;C03C6/00;C03C1/00;C03C17/23;H01G9/20;H01G9/042
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅

一種超薄導電玻璃的制備方法，適用于太陽能光電材料技術領域。所述導電玻璃的制備步驟包括①制作基板，按照硼酸鹽與敏化劑的比值為100～265：1的摩爾比均勻混合，形成無氣泡的玻璃液，經冷卻硬化退火得透明基板；②導電薄膜的噴涂，將制備所得二氧化鈦納米顆粒均勻涂于步驟①所述基板表面，得所述導電玻璃。本發明方法制得的導電玻璃價格低廉，重量適中，利于太陽能電池的運輸及安裝；透光率高，導電能力強，耐電解液的腐蝕，工藝流程簡單，適合工業批量生產。

技術領域

本發明涉及太陽能光電材料技術領域，具體涉及一種超薄導電玻璃的制備方法。

背景技術

染料敏化太陽電池主要是模仿光合作用原理，研制出來的一種新型太陽能電池。染料敏化太陽能電池是模擬自然界中植物利用太陽能進行光合作用，將太陽能轉化為電能。其主要優勢是：原材料豐富、成本低、工藝技術相對簡單，在大面積工業化生產中具有較大的優勢，同時所有原材料和生產工藝都是無毒、無污染的，部分材料可以得到充分的回收，對保護人類環境具有重要的意義。自從1991年瑞士洛桑高工M.Gratzel教授領導的研究小組在該技術上取得突破以來，歐、美、日等發達國家投入大量資金研發。主要由納米多孔半導體薄膜、染料敏化劑、氧化還原電解質、對電極和導電基底等幾部分組成。納米多孔半導體薄膜通常為金屬氧化物(TiO2、SnO2、ZnO等)，聚集在有透明導電膜的玻璃板上作為染料敏化太陽電池(簡稱DSC)的負極。對電極作為還原催化劑，通常在帶有透明導電膜的玻璃上鍍上鉑。敏化染料吸附在納米多孔二氧化鈦膜面上。正負極間填充的是含有氧化還原電對的電解質。

導電玻璃，是一種電阻小、能導電的玻璃。傳統的導電玻璃分為體積導電玻璃和表面導電層玻璃兩種。體積導電玻璃的成分中含有堿性氧化物、氧化硅、鈦的氧化物。表面導電層玻璃是在透明的玻璃表面上蒸鍍一層金屬薄膜或在加熱的玻璃表面上噴涂金屬氧化物導電薄膜(如錫、銦等)等制成。

導電玻璃具有較高的機械強度和防腐性能?？捎米黠w機的風擋玻璃，在等離子顯示、硅太陽電池、調諧指示管等器件中可作玻璃電極，在金屬電解槽、電熱設備等方面而有廣泛的用途。

在太陽電池中由于光陽極和對電極均采用了透明導電玻璃為基底，而導電玻璃相對造價昂貴，據文獻報道僅玻璃襯底就約占40％的生產成本。兩塊基底玻璃將增加單位功率電池組件的重量，不利于電池的運輸及安裝。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種超薄導電玻璃具體應用于太陽能光電材料技術領域。具體技術方案如下：

一種超薄導電玻璃的制備方法，所述玻璃的制備步驟如下：

①制作基板，按照硼酸鹽與敏化劑的比值為100～265：1的摩爾比均勻混合，所述硼酸鹽為偏硼酸鹽、原硼酸鹽、和多硼酸鹽，所述敏化劑為AgCl、AgBr、CuO；將混合均勻的上述原料經過800～1200℃溶制，形成無氣泡的玻璃液，經冷卻硬化退火得透明基板；

②導電薄膜的噴涂，將二氧化鈦和分散劑按摩爾比0.5～2.5：1溶于去離子水中，二氧化鈦與去離子水的比例為1:50mol/L，磁力攪拌10～30min，得到混合溶液；將混合溶液置于反應釜中，在真空式干燥箱中150～180℃反應0.5～2h，經洗滌、干燥、熱處理后得二氧化鈦納米顆粒，將所述二氧化鈦納米顆粒均勻涂于步驟①所述基板表面，經干燥處理得所述導電玻璃。

優選地，所述玻璃的制備步驟如下：

①制作基板，按照硼酸鹽與敏化劑的比值為100～265：1的摩爾比均勻混合，所述硼酸鹽為偏硼酸鹽、原硼酸鹽、和多硼酸鹽，所述敏化劑為AgCl、AgBr、CuO；將混合均勻的上述原料經過1000～1200℃溶制，形成無氣泡的玻璃液，經冷卻硬化退火得透明基板；