[發明專利]太陽能涂料組合物、太陽能涂層、其制備方法及儲電裝置

在審

• 申請號: 201911033164.3
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN112724753A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 羅惠民;吳重秋;羅嘉瑜
• 申請（專利權）人: 羅惠民
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D175/04;C09D5/32;C09D7/61;H02S10/20
• 代理公司: 深圳市世聯合知識產權代理有限公司 44385
• 代理人: 汪琳琳

本發明提供一種太陽能涂料組合物、太陽能涂層、其制備方法及儲電裝置。該太陽能涂料組合物包括集光涂料、電子躍遷涂料與光吸收涂料；集光涂料包括水性乳液、水與消泡劑；電子躍遷涂料包括水性乳液、納米金屬粉、水與消泡劑；光吸收涂料包括水性乳液、納米碳粉、水與消泡劑；光吸收涂料涂覆在基材上形成光吸收層，電子躍遷涂料涂覆于光吸收層上形成電子躍遷層、集光涂料涂覆于電子躍遷層上形成集光層；依次層疊的基材、光吸收層、電子躍遷層與集光層形成能夠利用太陽光發電的太陽能涂層，且集光層、電子躍遷層與光吸收層協同作用，可以得到光電轉換率高達17％的太陽能涂層。

技術領域

本發明涉及涂料領域，尤其涉及一種太陽能涂料組合物、太陽能涂層、其制備方法及儲電裝置。

背景技術

目前，經濟的發展需要消耗大量的石化燃料，而石化燃料日漸枯竭，且大量燃燒石化燃料導致二氧化碳等溫室氣體排放量迅速增大。如何降低甚至擺脫對石化燃料的依賴，減輕溫室氣體排放量，是現今急需解決的難題。世界各國都在尋求新能源替代品，太陽能以其環保清潔、取之不盡、用之不竭、使用安全等優點，成為世界各國關注和開發的重點。

太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程釋放出的能量，輻射到地球，可以通過光電、光熱、光化學的方式使之轉化利用。其中，太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置，硅太陽能電池是目前發展最成熟的，在應用中居主導地位。硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。單晶硅太陽能電池轉換效率最高，規模生產時的效率為15％，但由于單晶硅成本價格高，大幅度降低其成本很困難；多晶硅薄膜太陽能電池成本低廉，而工業規模生產的轉換效率僅為10％；非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕，轉換效率較高；但受制于其材料引發的光電效率衰退效應，穩定性不高，直接影響了它的實際應用。

近年來，太陽能涂料開始發展，太陽能涂料的發電原理為愛因斯坦的光電效應理論：在光的照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流，即光生電。因此，太陽能涂料是利用涂料涂層中的物質吸收太陽光能，使涂料涂層中的物質的介電子躍遷到激發態，將激發態的電子進行收集、整流形成電流完成發電的過程。

但是目前太陽能涂料的光電轉換率大都在10％以下，轉化效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光電轉化率高的太陽能涂料組合物、太陽能涂層、其制備方法及儲電裝置。

為實現以上目的，本發明第一方面提供一種太陽能涂料組合物，包括集光涂料、電子躍遷涂料與光吸收涂料；

所述集光涂料包括水性乳液、水與消泡劑；所述電子躍遷涂料包括水性乳液、納米金屬粉、水與消泡劑；所述光吸收涂料包括水性乳液、納米碳粉、水與消泡劑。

作為上述技術方案的進一步改進，所述集光涂料按重量百分數計，包括：60～70％水性乳液、25～40％水與0.2～1％消泡劑；

所述電子躍遷涂料按重量百分數計，包括：60～75％水性乳液、5～20％納米金屬粉、15～40％水與0.1～1％消泡劑；

所述光吸收涂料按重量百分數計，包括：60～75％水性乳液、5～25％納米碳粉、18～35％水與0.2～1％消泡劑。

作為上述技術方案的進一步改進，所述納米金屬粉包括納米鈷粉、納米銀粉、納米鎳粉、納米鐵粉與納米銅粉中的一種或多種。

作為上述技術方案的進一步改進，所述水性乳液包括有機硅改性丙烯酸乳液與有機硅改性聚氨酯乳液中的一種或兩種。

作為上述技術方案的進一步改進，所述水為去離子水；所述消泡劑為有機硅消泡劑。

本發明第二方面還提供一種利用如上所述的太陽能涂料組合物的太陽能涂層，所述太陽能涂層包括依次涂覆于基材表面的光吸收層、電子躍遷層與集光層；