一种太阳光发电隔热玻璃的制作方法与流程

本发明涉及一种太阳光发电隔热玻璃的制作方法，本发明属于光电功能材料与器件技术领域。

背景技术：

随着世界能源消耗量大幅提高，节能降耗技术在市场中具有持续增长的需求。隔热保温主要起阻止自身热量散失和阻隔外界能量侵入的作用，在建筑玻璃、车船用玻璃等众多领域，既需要保证光线有效透过，又需要有效阻隔内外热量传递。自然光辐射中约50％的热量来自红外线，因此，在可见光透明载体上实现红外阻隔对于节能降耗具有重要的推动作用。另外，在太阳光的能量分布中，红外光，尤其是是近红外具有明显的热效应，易导致升温，这部分能量通常直接耗散到环境中难以利用。热电材料是一种在固体状态下通过自身的载流子的传输实现热能与电能相互转换的材料。热电转换技术由于具有体积小、无振动、无噪音、无污染、无磨损、无运动部件、免维护、无污染等特点，在热能利用方面具有的独特优势。利用热电材料线路收集红外阻隔透明玻璃的耗散能量转化为电能，可以为多种电子设施提供能源。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出一种太阳光发电隔热玻璃的制作方法，其特征在于：在玻璃太阳光入射一面涂覆吸收型红外阻隔纳米涂料，太阳光出射一面涂覆反射型红外阻隔纳米涂料，玻璃侧边沿玻璃平面法向交替间隔镀有p型热电材料线路和n型热电材料线路，通过金属线路连接成n-p-n-p…的交替串联线路结构，当阳光入射时，玻璃对可见光透明，玻璃太阳光入射一面吸收红外线升温，而太阳光出射一面将红外线反射，玻璃两面产生温差，交替串联的热电材料线路结构中产生电势差，可将温差转换成电能对外输出功率。

所述玻璃包括普通硅酸盐玻璃、石英玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃中的一种，厚度不低于5mm。

所述吸收型红外阻隔纳米涂料以蓝色氧化钨、钠掺杂氧化钨、钾掺杂氧化钨、铯掺杂氧化钨中的一种或其组合为功能成分，溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁基酮、去离子水、乙醇中的一种，分散剂为op系列(烷基酚与环氧乙烷的缩合物)、十六烷基硫酸钠、丙二醇嵌段聚酯、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸钠中的一种或其组合。

所述吸收型红外阻隔纳米涂料涂覆厚度小于500μm、可见光透过率大于85％，红外线阻隔率大于90％。

所述反射型红外阻隔纳米涂料以氧化铟锡、氧化锡锑、氧化锌铝中的一种或其组合为功能成分，溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、异丙醇、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁基酮、去离子水、乙醇中的一种，分散剂为op系列(烷基酚与环氧乙烷的缩合物)、十六烷基硫酸钠、丙二醇嵌段聚酯、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸钠中的一种或其组合。

所述反射型红外阻隔纳米涂料覆厚度小于500μm、可见光透过率大于85％，红外线阻隔率大于90％。

所述p型热电材料的室温电导率＞100scm，功率因子＞30μwm^-1k^-2，n型热电材料的室温电导率＞100scm，功率因子＞30μwm^-1k^-2，线路制成方式包括掩膜真空蒸镀、掩膜磁控溅射、掩膜化学镀、喷墨打印中的一种。

所述热电材料包括(bi，sb)2(se，te)3及其元素掺杂固溶体、(pb，sn)(se，te)及其元素掺杂固溶体、方钴矿化合物、津特尔相金属间化合物及其元素掺杂固溶体、共轭高分子基复合导电材料中的一种，金属线路包括金线路、银线路、铜线路中的一种。

氧化钨系列透明涂料是性能优异的光热材料，可有效吸收红外线，且不影响可见光透过，本发明利用外层氧化钨系列吸收型红外透明涂料和内层反射型红外透明涂料相结合的方式阻隔太阳光中的红外线，并保持可见光透明，同时，玻璃两侧面形成稳定温差，利用玻璃侧边的热电材料线路将红外线能量收集，在满足建筑节能的同时，实现绿色能源的有效收集利用。

本发明的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分，本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本发明的替换和修饰，并为本发明的权利要求书所涵盖。

附图说明

图1采用本发明制作的太阳光发电隔热玻璃的示意图。a-玻璃室外面，阳光射入，涂覆吸收型透明红外阻隔涂料；b-热电转换线路面；c-玻璃室内面，光线射出面，涂覆反射型透明红外阻隔涂料。

图2采用本发明制作的太阳光发电隔热玻璃侧边热电线路示意图。

具体实施方式

实施例1：

在普通硅酸盐窗玻璃太阳光入射一面涂覆钠掺杂氧化钨吸收型红外阻隔纳米涂料，太阳光出射一面涂覆氧化铟锡反射型红外阻隔纳米涂料，玻璃侧边沿为发电线路层，结构如图1所示。玻璃侧边沿发电线路层平面法向交替掩膜真空蒸镀p型bi2te2.7se0.3热电材料线路和n型bi0.5sb1.5te3热电材料线路，通过银线路连接成n-p-n-p…的交替串联线路结构，如图2所示。当阳光入射时，玻璃对可见光透明，玻璃太阳光入射一面吸收红外线升温，而太阳光出射一面将红外线反射，玻璃两面产生温差，交替串联的热电材料线路结构中产生电势差，可将温差转换成电能对外输出功率。

实施例2：

在石英窗玻璃太阳光入射一面涂覆蓝色氧化钨吸收型红外阻隔纳米涂料，太阳光出射一面涂覆氧化锡锑反射型红外阻隔纳米涂料，玻璃侧边沿为发电线路层，结构如图1所示。玻璃侧边沿发电线路层平面法向交替掩膜磁控溅射p型pbse热电材料线路和n型pbte热电材料线路，通过铜线路连接成n-p-n-p…的交替串联线路结构，如图2所示。当阳光入射时，玻璃对可见光透明，玻璃太阳光入射一面吸收红外线升温，而太阳光出射一面将红外线反射，玻璃两面产生温差，交替串联的热电材料线路结构中产生电势差，可将温差转换成电能对外输出功率。

实施例3：

在钢化窗玻璃太阳光入射一面涂覆铯掺杂氧化钨吸收型红外阻隔纳米涂料，太阳光出射一面涂覆氧化锌铝反射型红外阻隔纳米涂料，玻璃侧边沿为发电线路层，结构如图1所示。玻璃侧边沿发电线路层平面法向交替喷墨打印p型石墨烯填充聚苯吡咯热电材料线路和n型聚-3，4乙撑二氧噻吩：聚二烯丙基二甲基氯化铵热电材料线路，通过银线路连接成n-p-n-p…的交替串联线路结构，如图2所示。当阳光入射时，玻璃对可见光透明，玻璃太阳光入射一面吸收红外线升温，而太阳光出射一面将红外线反射，玻璃两面产生温差，交替串联的热电材料线路结构中产生电势差，可将温差转换成电能对外输出功率。

实施例4：

在夹胶窗玻璃太阳光入射一面涂覆钾掺杂氧化钨吸收型红外阻隔纳米涂料，太阳光出射一面涂覆氧化铟锡反射型红外阻隔纳米涂料，玻璃侧边沿为发电线路层，结构如图1所示。玻璃侧边沿发电线路层平面法向交替掩膜化学镀p型bisb热电材料线路和n型bi热电材料线路，通过铜线路连接成n-p-n-p…的交替串联线路结构，如图2所示。当阳光入射时，玻璃对可见光透明，玻璃太阳光入射一面吸收红外线升温，而太阳光出射一面将红外线反射，玻璃两面产生温差，交替串联的热电材料线路结构中产生电势差，可将温差转换成电能对外输出功率。