一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及增透膜领域，特别是涉及一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜。
【背景技术】
[0002]能源问题和环境问题使人们对太阳能电池寄予厚望，为此人们已经开发出多种多样的太阳电池技术，而不断提高太阳能电池的效率一直是太阳能电池技术中一个重要挑战。玻璃是太阳能电池的重要组件之一，它主要用于电池封装或前电极，用来保护电池片。因此，作为封装使用的玻璃，除了要具备一定的机械强度和热学性能外，最重要的就是要求光谱透过率高。但是当光从空气穿过玻璃时，由于空气和玻璃两者的折射率失配，会产生8%的反射损失，导致进入电池中的光量下降，进而影响电池效率的提升。因此，提高封装盖板玻璃的光谱透过率是提高电池光电转换效率的有效措施之一。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的技术问题是提供一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜，能够有效增加太阳能电池封盖板玻璃的光谱透过率。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜，包括光伏玻璃衬底以及依次涂覆在光伏玻璃衬底上的15?20nm厚的第一S12致密层和30?10nm厚的T12-S12纳米孔膜;所述纳米孔膜中的T12和S12的摩尔含量之比为20%?30%。
[0005]在本发明一个较佳实施例中，所述T12-S12纳米孔膜中总的孔隙率为50?70%。
[0006]在本发明一个较佳实施例中，所述Ti02-Si02纳米孔膜中Ti02和Si02所形成的孔隙率之比为I?3:5?7。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜的制备方法，包括如下步骤:
(1)制备S12溶胶:按照硅源、去离子水、催化剂及溶剂的摩尔比为1: 10?20:5?8:100?200的比例配置S12溶胶；
(2)涂覆第一S12致密层:在经过清洗的光伏玻璃上涂覆S12溶胶，于250°C?400°C热处理0.5?111，制备第一3丨02致密层；
(3)制备混合溶胶:取步骤(I)中制备的S12溶胶，再向其中缓慢加入100?300倍体积的去离子水、催化剂及溶剂的混合液，搅拌均匀后，密封室温陈化I?3h;然后按照所述T12和S12的摩尔比将T12溶胶和上述陈化后的S12溶胶混合搅拌，得到混合溶胶；
(4)辊涂T12-S12膜:将步骤(3)中制备的混合溶胶辊涂在步骤(I)中制备的第一S12致密层的表面；
(5)后处理:将步骤(4)中涂覆T12-S12膜的光伏玻璃置于550?680°C下热处理5?15min，然后至于高压空气中冷却至室温。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，所述硅源为正硅酸乙酯;所述催化剂为氨水中的氨、尿素或氢氧化钠;所述溶剂为乙醇。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述步骤(3)中，所述混合液中去离子水、催化剂及溶剂的体积比为5?10:1?3:10?15;所述混合溶液的滴加速率为3?8滴/s。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，所述步骤(5)中，所述空气压力为5?10个大气压。[0011 ]本发明的有益效果是:本发明一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜，具有优异的光透过率和较低的折光率，对光伏玻璃起到增透的作用，且该复合纳米膜与玻璃基底具有良好的粘附性能，从而具备优异的耐擦拭性能，通过增设T12纳米结构孔膜，不仅提高了膜层对有机污染物的降解性能，而且减小了S12膜的孔隙率，降低外部尘埃的入侵性能，提高耐久性。
【具体实施方式】
[0012]下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0013]本发明实施例包括:
实施例1
(1)制备S12溶胶:按照正硅酸乙酯、去离子水、尿素及无水乙醇的摩尔比为1:10:5:100的比例配置S12溶胶；
(2)涂覆第一S12致密层:在经过清洗的光伏玻璃上涂覆上述S12溶胶，以5cm/min速度提拉酸催化S12溶胶，在250°C空气中热处理lh，制备厚度为15nm的第一S12致密层；
(3)制备混合溶胶:取步骤(I)中制备的S12溶胶，以3?8滴/s的速度向其中缓慢加入100倍体积的混合液，该混合液为去离子水、氨水中的氨(NH3)及无水乙醇以5:1: 10的体积比混合的混合物;滴毕搅拌均匀后，密封室温陈化I?3h;然后按照所述T12和S12的摩尔比20%的比例将T12溶胶和上述陈化后的S12溶胶混合搅拌，得到混合溶胶；
所述T12溶胶为采用Ti(OC4H9)4-C2H5OH-H2O体系得到的稳定、均匀、清澈透明的T12溶胶；
(4)辊涂T12-S12膜:以15cm/min的速率将步骤(3)中制备的混合溶胶辊涂在步骤(I)中制备的第一S12致密层的表面；
(5)后处理:将步骤(4)中涂覆T12-S12膜的光伏玻璃置于550°C下热处理15min，然后至于盛有5个大气压空气的高压箱中冷却至室温得到厚度为30nm的T12-S12膜。
[0014]经检测= T12-S12膜中纳米孔的孔隙率为50%，其中T12和5丨02所形成的孔隙率之比为1:5。
[0015]实施例2
(1)制备S12溶胶:按照正硅酸乙酯、去离子水、尿素及无水乙醇的摩尔比为1:20:8:200的比例配置S12溶胶；
(2)涂覆第一S12致密层:在经过清洗的光伏玻璃上涂覆上述S12溶胶，以5cm/min速度提拉酸催化S12溶胶，在400°C空气中热处理0.5h，制备厚度为20nm的第一S12致密层；
(3)制备混合溶胶:取步骤(I)中制备的S12溶胶，以3?8滴/s的速度向其中缓慢加入300倍体积的混合液，该混合液为去离子水、氨水中的氨(NH3)及无水乙醇以10:3:15的体积比混合的混合物;滴毕搅拌均匀后，密封室温陈化I?3h;然后按照所述T12和S12的摩尔比30%的比例将T12溶胶和上述陈化后的S12溶胶混合搅拌，得到混合溶胶；
所述T12溶胶为采用Ti(OC4H9)4-C2H5OH-H2O体系得到的稳定、均匀、清澈透明的T12溶胶；
(4)辊涂T12-S12膜:以50cm/min的速率将步骤(3)中制备的混合溶胶辊涂在步骤(I)中制备的第一S12致密层的表面；
(5)后处理:将步骤(4)中涂覆T12-S12膜的光伏玻璃置于680°C下热处理5min，然后至于盛有10个大气压空气的高压箱中冷却至室温得到厚度为10nm的T12-S12膜。
[0016]经检测= T12-S12膜中纳米孔的孔隙率为70%，其中T12和5102所形成的孔隙率之比为3:7。
[0017]上述方法得到的两种复合纳米膜，其光透过率峰值高于98%，折光率为I，23?1.26，与玻璃基底具有良好的粘附性能，从而具备优异的耐擦拭性能，通过增设T12纳米结构孔膜，不仅提高了膜层对有机污染物的降解性能，而且减小了S12膜的孔隙率，降低外部尘埃的入侵性能，提高耐久性。
[0018]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜，其特征在于，包括光伏玻璃衬底以及依次涂覆在光伏玻璃衬底上的15?20nm厚的第一 S12致密层和30?10nm厚的T12-S12纳米孔膜;所述纳米孔膜中的T12和S12的摩尔含量之比为20%?30%。2.根据权利要求1所述的光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜，其特征在于，所述T12-S12纳米孔膜中总的孔隙率为50?70%。3.根据权利要求2所述的光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜，其特征在于，所述T12-S12纳米孔膜中T12和S12所形成的孔隙率之比为I?3:5?7。4.一种如权利要求1所述的光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)制备S12溶胶:按照硅源、去离子水、催化剂及溶剂的摩尔比为1: 10?20:5?8:100?200的比例配置S12溶胶； (2)涂覆第一S12致密层:在经过清洗的光伏玻璃上涂覆S12溶胶，于250°C?400°C热处理0.5?Ih，制备第一S12致密层； (3)制备混合溶胶:取步骤(I)中制备的S12溶胶，再向其中缓慢加入100?300倍体积的去离子水、催化剂及溶剂的混合液，搅拌均匀后，密封室温陈化I?3h;然后按照所述T12和S12的摩尔比将T12溶胶和上述陈化后的S12溶胶混合搅拌，得到混合溶胶； (4)辊涂T12-S12膜:将步骤(3)中制备的混合溶胶辊涂在步骤(I)中制备的第一S12致密层的表面； (5)后处理:将步骤(4)中涂覆T12-S12膜的光伏玻璃置于550?680°C下热处理5?15min，然后至于高压空气中冷却至室温。5.根据权利要求4所述的光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜的制备方法，其特征在于，所述硅源为正硅酸乙酯;所述催化剂为氨水中的氨、尿素或氢氧化钠;所述溶剂为乙醇。6.根据权利要求4所述的光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述混合液中去离子水、催化剂及溶剂的体积比为5?10:1?3:10?15;所述混合溶液的滴加速率为3?8滴/s。7.根据权利要求4所述的光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述空气压力为5?10个大气压。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜，包括光伏玻璃衬底以及依次涂覆在光伏玻璃衬底上的15～20nm厚的第一SiO2致密层和30～100nm厚的TiO2-SiO2纳米孔膜；所述纳米孔膜中的TiO2和SiO2的摩尔含量之比为20%～30%。本发明一种光伏玻璃基高增透复合纳米薄膜，具有优异的光透过率和较低的折光率，对光伏玻璃起到增透的作用，且该复合纳米膜与玻璃基底具有良好的粘附性能，从而具备优异的耐擦拭性能，通过增设TiO2纳米结构孔膜，不仅提高了膜层对有机污染物的降解性能，而且减小了SiO2膜的孔隙率，降低外部尘埃的入侵性能，提高耐久性。
【IPC分类】C03C17/34
【公开号】CN105541123
【申请号】CN201510948117
【发明人】潘宇锋
【申请人】江苏宇昊新能源科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月17日