一种re有机硅配合物及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种新型的有机硅配合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着传统能源的日益贫乏，全球对新型能源的开发与利用越来越成为举世关注的焦点，太能作为新型能源你具有取之不尽、用之不竭，无污染、无公害的特点而备受全球关注，并实现能源转化的产业化。
[0003]太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的器件，已经被广泛应用。太阳能电池中一个重要的组成部分是光伏玻璃。为了进一步提高太阳能电池的光电转换效率，目前普遍采用在光伏玻璃表面镀一层减反射镀层，目的在于减少入射光的反射损失。减反射镀层一般由硅溶胶制成二氧化硅膜。然而，该加有减反射镀层的太阳电池的光转换效率仍然较低，并未充分利用太阳能源。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种REO有机硅配合物，该REO有机硅配合物可进一步水解得到REO硅溶胶，该REO硅溶胶用作太阳能电池的减反射层时，可将紫外辐射转换为可见光，从而提高太阳能电池的光电转换效率。
[0005]本发明提供一种REO有机硅配合物的制备方法，其包括以下步骤:
[0006](a)将稀土氧化物用酸溶液溶解，形成稀土盐类的溶液，再加热该稀土盐类的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的盐类化合物；
[0007](b)将含有稀土元素RE的盐类化合物用醇溶液溶解，形成含有稀土元素RE的醇盐溶液；
[0008](c)向所述含有稀土元素RE的醇盐溶液加入硅酸酯，硅酸酯与稀土元素RE进行配位反应得到REO有机硅配合物。
[0009]优选的，稀土元素RE为Eu、Y、La、Ce、Pr、Nd、Dm、Yb、Er、Lu、Ho、Dy、Tb、Sm中的至少一种。
[0010]优选的，所述硅酸酯为正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、正硅酸异戊酯中的至少一种。
[0011]优选的，在步骤(a)中所述酸溶液为硝酸、盐酸、硫酸中的至少一种。
[0012]优选的，在步骤(b)所述醇溶液为乙醇、甲醇、丙二醇、异丙醇中的至少一种。
[0013]优选的，在步骤(C)所述含有稀土元素RE的醇盐溶液中的稀土元素RE的醇盐与所述硅酸酯的摩尔比为I: (5?20)。
[0014]优选的，在步骤(C)反应温度为20摄氏度?35摄氏度，反应时间为24小时?48小时。
[0015]本发明还提供一种采用上述制备方法制得的REO有机硅配合物，其包括稀土元素RE以及与稀土元素RE配位连接的硅酸酯。
[0016]本发明还提供一种REO硅溶胶，将上述REO有机硅配合物进行水解反应，即可得到REO硅溶胶。
[0017]本发明还提供上述REO硅溶胶在太阳能电池中的应用。
[0018]与现有技术相比较，本发明提供的REO有机硅配合物及其应用具有以下优点:
[0019]通过将稀土元素RE的醇盐与硅酸酯混合，使得稀土元素RE与硅酸酯进行配位反应，制备出REO有机硅配合物。此时，REO有机硅配合物中稀土元素RE为均匀分散的状态而实现稀土元素RE与硅溶胶的均相复合，并且稀土元素RE的引入并不会破坏硅酸酯的的稳定。将该REO有机硅配合物进行水解得到的REO硅溶胶具有良好的稳定性，其中硅元素与稀土元素为原子级别的混合。相对于在硅溶胶中添加稀土盐或稀土配合物导致硅溶胶的溶胶体系被破坏而言，本方法并不会破坏硅溶胶体系的稳定;相对于直接加入稀土氧化物由于其不溶解导致的整个体系的透光率下降而言，本方法通过将稀土RE氧化物转换成稀土RE的醇盐，再以醇盐的形式加入实现稀土 RE与硅酸酯的配合，该得到的REO有机硅配合物具有良好的透光率，因而最终制得的减反射涂层也具有良好的透光率。
[0020]并且，由于引入了稀土元素RE，因而该REO有机硅配合物、REO硅溶胶不仅具有减反射的效果，而且具有良好的稀土的光转换的能力。该REO硅溶胶用作太阳能电池的减反射层时，可将紫外辐射转换为可见光，从而大大提高太阳能电池的光电转换效率，这是太阳能电池表面技术的一次突破。
[0021 ]该REO有机硅配合物、REO硅溶胶具有了较高的应用价值，可望在太阳能电池中广泛应用。该制备方法工艺简单，易于产业化。
【附图说明】
[0022]图1为REO有机硅配合物的制备反应机理图。
[0023]图2为实施例1的REO硅溶胶的荧光发射光谱图(激发波长为365纳米)。
[0024]图3为将实施例1的REO硅溶胶涂于玻璃后的制成的涂层的透光率测试图(其中曲线a对应于带有实施例1涂层的超白玻璃;b曲线对应于涂覆常规硅溶胶的超白玻璃；曲线c对应于没有涂层的超白玻璃)。
[0025]如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0026]以下将对本发明提供的REO有机硅配合物及其应用作进一步说明。
[0027]本发明提供一种钕铁硼永磁材料的制备方法，其包括以下几个步骤:
[0028]SI，将稀土氧化物用酸溶液溶解，形成稀土盐类的溶液，再加热该稀土盐类的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的盐类化合物；
[0029]S2，将含有稀土元素RE的盐类化合物用醇溶液溶解，形成含有稀土元素RE的醇盐溶液；以及
[0030]S3，向所述含有稀土元素RE的醇盐溶液加入硅酸酯，硅酸酯与稀土元素RE进行配位反应得到REO有机硅配合物。
[0031]在步骤SI中，所述酸溶液用于将稀土氧化物溶解而形成盐类化合物。该稀土盐类的溶液的制备可在常温下进行，也可在加热的条件下进行，只要可使该稀土氧化物溶解即可。所述酸溶液的用量不做限制，只要将所述稀土氧化物溶解即可。所述酸溶液中酸的摩尔浓度不限，优选可为0.1mol/L?2moI/L。优选的，所述酸溶液中酸与所述稀土氧化物的摩尔比例为(3?5):1。所述酸溶液为硝酸、盐酸、硫酸中的至少一种。优选的，所述酸溶液为盐酸，其较易挥发，以利于后续的去除过程。
[0032]所述加热该稀土盐类的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的盐类化合物可具体为:将该稀土盐类的溶液加热至100°c，以蒸干酸和水。
[0033]所述稀土元素RE 为 Eu、Y、La、Ce、Pr、Nd、Dm、Yb、Er、Lu、Ho、Dy、Tb、Sm 中的至少一种。
[0034]在步骤S2中，通过所述醇溶液将含有稀土元素RE的盐类化合物充分溶解，而形成醇盐溶液。可以理解，该醇盐溶液中不含有水或者基本不含有水。所述醇溶液为乙醇、甲醇、丙二醇、异丙醇中的至少一种。该溶解过程可在常温下进行，也可在加热的条件下进行。
[0035]在步骤S3中，如图1所示，该硅酸酯与稀土元素RE进行配位，而连接在稀土元素RE的周围。所述硅酸酯选择为正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、正硅酸异戊酯中的至少一种。该硅酸酯具有配位原子氧而利于与稀土元素RE进行配位连接。该配位反应的温度可为20摄氏度?35摄氏度，反应时间可为24小时?48小时。所述含有稀土元素RE的醇盐溶液中的稀土元素RE的醇盐与所述硅酸酯的摩尔比为1: (5?20)。
[0036]本发明还提供一种采用上述方法制得的REO有机硅配合物。该REO有机硅配合物包括稀土元素RE以及与稀土元素RE配位连接的硅酸酯。
[0037]本发明还提供一种REO硅溶胶。将上述得到的REO有机硅配合物进行水解反应，SP可得到REO硅溶胶。该水解过程为在酸性条件下进行水解。
[0038]所述的REO硅溶胶可在太阳能电池中的应用。具体的，该REO硅溶胶具有自发光的特点，将其制成涂层，既可具有减反射的效果，而且具有良好的稀土的光转换的能力。该REO硅溶胶制成的减反射层可将紫外辐射转换为可见光，从而大大提高太阳能电池的光电转换效率。
[0039]与现有技术相比较，本发明提供的REO有机硅配合物及其应用具有以下优点:
[0040]通过将稀土元素RE的醇盐与硅酸酯混合，