[發(fā)明專利]一種具有抗反射、高透過率的太陽能聚光器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110684610.8
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113416337A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 李煥榮;陳靜蕾;王元;謝廣敏
• 申請（專利權）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08J7/06;C08L33/12;C09D133/12;C09D5/22;C09D1/00;C09D7/65;F24S23/70;C07F5/00;C09K11/06
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發(fā)明為一種具有抗反射、高透過率的太陽能聚光器及其制備方法。該聚光器組成由下至上依次為基體、發(fā)光薄膜和二氧化硅抗反射減反涂層；所述的發(fā)光薄膜包括含有發(fā)光稀土配合物Eu(2mCND)₄Na和聚甲基丙烯酸甲酯；制備方法中，將Eu(2mCND)₄Na、聚甲基丙烯酸甲酯溶解在DMF中，涂覆在亞克力玻璃上，再將減反液涂覆在太陽能聚光器表面，得到具有抗反射、高透過率的的太陽能聚光器。本發(fā)明制備的稀土配合物熒光強度肉眼可見，光穩(wěn)定性好，溶于DMF溶液后紅光沒有猝滅，在聚光器表面涂覆有酸堿混合的減反液后，紅光依舊穩(wěn)定。

技術領域

本發(fā)明隸屬稀土發(fā)光材料領域，涉及一種發(fā)光透明薄膜和抗反射薄膜，具體為一種具有抗反射、高透過率的太陽能聚光器的制備。

背景技術

隨著人類節(jié)能減排意識的增強，建筑集成光伏發(fā)電(BIPV)已廣泛應用于屋面。然而，當集中在高層建筑時，集成的屋頂系統(tǒng)并不適合提供屋頂區(qū)域的總能耗。因此，探索一種兼具節(jié)能和節(jié)省空間功能的BIPV系統(tǒng)是非常需要的。熒光太陽能聚光器(LSC)是一種具有產生是一種將具有產生熒光效應的光活性物質分散于透明基質而構成的光學器件，其中透明基質可以是有機玻璃、塑料或玻璃，熒光活性物質可以是有機熒光染料、稀土元素或量子點等發(fā)光物質。LSCs可以將各個方向的太陽光聚集到安裝在側面的太陽能電池表面，使太陽光密度提高，減小太陽能電池的面積。LSCs是一種非跟蹤型集光裝置，可以吸收直接照射或是漫反射的光而使整個系統(tǒng)對光源的要求降低，并且LSCs對強度較弱的光也具有很好的響應，因此與傳統(tǒng)的追蹤式太陽能聚光器相比提高了裝置對光的利用率；再者熒光太陽能集光器顯著減少了太陽能電池的使用數量和面積，利用較少面積的光伏材料可以獲得與較大面積太陽能電池所獲得的相同的光電轉換效率，因此也進一步降低了整個光電轉換裝置的成本，是極具性價比的太陽能利用方式。另外LSCs可以和光伏建筑一體化緊密地結合在一起，具有非常好的應用前景。

在熒光太陽能聚光器中表面或者嵌入的發(fā)光材料的濃度和發(fā)光薄膜的厚度會對太陽能聚光器的透過率產生一定的影響，另外發(fā)光材料被暴露在空氣中的時候容易發(fā)生降解，同時聚光器表面會發(fā)生菲涅爾反射，造成太陽能聚光器的透過率下降，限制了太陽能聚光器的使用。因此，制備一種抗反射、高透過太陽能聚光器是非常有必要的。我們擬在太陽能聚光器表面涂覆一層抗反射納米涂層，這樣就可有效地解決因菲涅耳反射而造成的光透射損耗問題，它們能夠大幅度降低電池表面太陽光的反射,增加進入到電池內部的光通量,提高太陽能聚光器對光的利用率，從而增強光電轉換效率。

近年來，有關稀土配合物作為發(fā)光物質去制備太陽能聚光器的研究逐漸增多，在發(fā)光材料領域的研究成果也有見諸報端，但是將發(fā)光太陽能聚光器和抗反射薄膜相結合的研究還相對較少，所做的聚光器的研究更側重的是提高它的光電轉換效率，所涉及的成本和測試方法比較復雜。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對當前技術中存在的不足，提供一種具有抗反射、高透過率的太陽能聚光器及其制備方法。該聚光器側重的是把熒光效果高、熱穩(wěn)定性好的稀土配合物Eu(2mCND)₄Na和抗反射薄膜應用到太陽能聚光器上，使聚光器更好的應用到光伏發(fā)電一體化和太陽能窗戶。制備方法中首先利用離子交換的方法制備出熒光強度高，熱穩(wěn)定性好的Eu(2mCND)₄Na，然后將Eu(2mCND)₄Na、聚甲基丙烯酸甲酯溶解在DMF中，涂覆在亞克力玻璃上，得到太陽能聚光器。其次利用利用法制備了二氧化硅堿性減反液，與傳統(tǒng)的法不同的是，為了提高抗反射薄膜的機械穩(wěn)定性，引入了一定量的酸催化的減反液，并探究了最合適的堿性減反液與酸性減反液的比例(創(chuàng)新點)。將其制備的機械穩(wěn)定性好的減反液涂覆在太陽能聚光器表面，得到具有抗反射、高透過率的的太陽能聚光器。

本發(fā)明的技術方案為：