[發明專利]一種堿性二氧化硅溶膠減反膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201910362322.3
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110104958A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 趙東;韓得滿;黃國波;李沖;趙波
• 申請（專利權）人: 浙江寶利特新能源股份有限公司
• 主分類號: C03C17/25
• 分類號: C03C17/25
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種堿性SiO₂溶膠減反膜及其制備方法。本發明采用溶膠?凝膠法制備了堿催化的SiO₂溶膠，加入SiO₂顆粒并稀釋，然后將其涂敷在玻璃基片上制備減反膜，采用沸水處理減反膜，其透光率可進一步增大，表現出優良的減反增透性能。此外，所述的堿催化的SiO₂溶膠還可以采用Pluronic F?127進行改性，制得性能更佳的減反膜。本發明方法具有所需原料少、制備方法簡單、設備簡單和生產成本低、薄膜性能好且易于工業化生產等優點。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種堿性SiO₂溶膠減反膜及其制備方法。

背景技術

近些年來，由于國家對于綠色新能源的大力提倡，太陽能被視為最清潔環保的能源而被廣泛運用于各個領域，太陽能光伏行業由此得到了迅速的發展，尤其是對太陽能電池的研究發展。由于太陽能電池轉換效率低，這使新型減反射溶膠-凝膠涂料的開發成為研究的熱門，SiO₂減反膜就是其中之一。減反膜又被稱為增透膜，即可以在太陽能光伏玻璃上增加一層減反膜來減少反射光從而增加對太陽能的利用率。然而減反膜的結構多種多樣，不同結構的減反膜也會有不同的減反效果，一些方面的性能也會存在差異。這幾年減反膜結構的研究也有了許多突破，Yoshida等發現天蛾的翅膀上有突起的納米點陣結構，并通過一系列的實驗進一步證實了這樣的點陣結構能起到明顯的減反作用。

制備SiO₂減反膜的方法不斷在創新，Thomas第一次通過溶膠-凝膠法制備出減反膜。隨著對該方法和其他方法的不斷研究，人們發現利用溶膠-凝膠法制備SiO₂減反膜的方法具有工藝要求低、過程容易控制、溶膠均勻等優點。這樣制成的SiO₂減反膜雖然具有比較優良的光學性能，可并不具備疏水性，容易在空氣中受潮而使其壽命變短，在一定程度上限制了該減反膜的應用，這就需要對減反膜進行改性，張曄等利用具有疏水基團的聚合物對堿性SiO₂溶膠進行疏水改性，工藝執行簡便，同時改良后疏水能力明顯提高，防潮能力強，也可以通過利用氨水和六甲基二氮硅烷熱處理膜來達到此目的。由于太陽能設備通常被置于環境不好的戶外或是屋頂，所以這就需要用于設備的減反膜要有良好的自潔能力，可用自潔功能好的TiO₂與SiO₂混合鍍膜，進行結構性能上的優化。在材料上鍍上減反膜后往往都需要進行干燥，干燥方式有許多，不同的干燥條件對減反膜透射率的影響也會有所不同，它會導致薄膜表面的粗糙程度和孔隙率的差異，從而影響其性能的優劣。理論上為了讓單層減反膜的增透率達到100％，要求增透膜的折射率約為1.23且薄膜的折射率越低增透性越好，但目前已知介質材料的最小折射率要大于這個數值。由于材料的折射率和其密度有關，即可以通過在減反膜表面引入孔隙率，形成均勻多孔材料，減少散射，讓折射率顯著降低，使透光率增加。

發展至今，對于SiO₂減反膜的鍍膜方式的探究也有了一些進展，要制備納米多孔二氧化硅薄膜首先要制備出納米二氧化硅，而納米二氧化硅的制備方法有很多，本發明運用溶膠-凝膠法制備堿催化的SiO₂溶膠，加入SiO₂顆粒并稀釋，然后將其涂敷在玻璃基片上制備減反膜，并對其進行沸水處理，得到的堿性SiO₂溶膠減反膜具有較好的透光率。本發明具有所需原料少、制備方法簡單、設備簡單和生產成本低、薄膜性能好且易于工業化生產等優點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種堿性SiO₂溶膠減反膜及其制備方法。

本發明的堿性SiO₂溶膠減反膜的制備方法，包括以下制備步驟：

(1)用溶膠-凝膠法制備堿性SiO₂溶膠；

(2)制備SiO₂顆粒；