[發明專利]一種光伏玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 202011622907.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112723755B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 田文順;陳玉海;劉建軍
• 申請（專利權）人: 凱盛晶華玻璃有限公司
• 主分類號: C03C17/25
• 分類號: C03C17/25;C01B33/145
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開了一種光伏玻璃，包括光伏玻璃基體和含二氧化硅增透膜，所述增透膜通過含二氧化硅溶膠在所述光伏玻璃基體表面形成；該含二氧化硅溶膠由酸催化溶膠和堿催化溶膠混合而成；二者均含有表面活性劑。該光伏玻璃不僅透光率高同時機械硬度較高。

技術領域

本發明屬于光伏技術領域，涉及一種光伏玻璃及其制備方法。

背景技術

太陽能光伏技術(Photovoltaic)是將太陽能轉化為電力的技術，始于20世紀50年代，其核心是可釋放電子的半導體物質。目前在太陽能光伏技術中，最關鍵的核心部件是光電器件中的晶硅太陽能電池；其次關鍵的核心部件是光伏玻璃蓋板；后者用于保護晶硅太陽能電池不受到外界應力因素的損壞。因此光伏玻璃的透光性能是影響太陽能光伏組件效率和成本的重要因素。

通常而言，相對于開發更高效率的晶硅太陽能電池，開發高透光率的光伏玻璃成本更低，技術上更容易實現。因此，無論對于組件生產企業還是對于光伏市場上的需求，開發具有高透光率的光伏玻璃都是迫切需要攻克的問題。

高透光率的光伏玻璃的研發主要集中在以下幾個方面：

第一，降低光伏玻璃原料中的過渡金屬元素含量和保證燃燒氣氛中的氧化氣氛，降低Redox值，從而提高光伏玻璃本身的透光率。但這條技術路線的原料處理成本較高，且提升空間有限，一般僅能將透光率提高至91％左右。

第二，通過微納米加工工藝在光伏玻璃表面制造出陷光結構，利用全反射現象讓光線從玻璃表面入射，并從陷光結構中出射。但這條技術路線的加工工藝較為復雜，難以在大面積的光伏玻璃上推廣應用；同時制造成本較為高昂，難以大規模使用。

第三，在玻璃表面鍍一層厚度合適的薄膜即減反射膜，其原理是讓光線從薄膜的前表面與后表面產生干涉現象，從而可以提高光線在光伏玻璃中的透光率。鍍制減反射膜的方法非常簡單，經濟效益很高，因而是一種非常普通的優化方法。

中國專利申請CN107032359A公開了一種二氧化硅溶膠的制備方法以及光伏玻璃的制備方法，光伏玻璃制備方法包括：分別將甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、水和有機溶劑在酸性催化劑的作用下混合，反應生成酸性二氧化硅水溶膠；將醇醚溶劑與酸性二氧化硅水溶膠混合，獲取二氧化硅溶膠；提供玻璃基體，利用二氧化硅溶膠在玻璃表面形成薄膜；提供用于納米壓印的模板，模板表面具有圖案，并通過壓印方法將模板的圖案轉移至玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。該申請方法可獲得大面積、低成本的具有減反結構的光伏玻璃。

中國專利申請CN110002767A公開了一種用于光伏玻璃的高透光率疏水涂膜的制備方法，包括以下步驟：(1)將硅源與有機溶劑混合，在酸催化進行一次溶膠凝膠反應得到混合溶膠A；(2)向混合溶膠A中加入有機硅氧烷和表面活性劑，攪拌下進行二次溶膠凝膠反應得到混合溶膠B；(3)陳化混合溶膠B，再涂覆、熱處理即得到所述疏水涂膜。該發明通過兩步溶膠凝膠法和優選的有機溶劑制備涂膜前驅體，涂覆后得到的薄膜具有高疏水性且透光率高，還具有防霧性能，可以提高太陽能光伏玻璃的透光率，并提高太陽能電池的光電轉換效率。

然而，上述專利均存在著機械性能不理想的技術缺陷。針對上述技術缺陷，仍然需要尋找一種透光率高同時機械硬度較高的光伏玻璃及其制備方法。

發明內容

本發明目的是提供一種透光率高同時機械強度較高的光伏玻璃及其制備方法。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供了一種光伏玻璃，包括光伏玻璃基體和含二氧化硅增透膜，所述增透膜通過含二氧化硅溶膠在所述光伏玻璃基體表面形成；其特征在于，所述含二氧化硅溶膠由酸催化溶膠和堿催化溶膠混合而成。

根據本發明所述的光伏玻璃，其中，所述酸催化溶膠以三烷氧基甲基硅烷為前驅體，以無水乙醇為溶劑，以雙子季銨鹽為表面活性劑，在酸催化下混合攪拌并陳化得到。