CN102206434A - 一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN102206434A
CN102206434A CN2011100816425A CN201110081642A CN102206434A CN 102206434 A CN102206434 A CN 102206434A CN 2011100816425 A CN2011100816425 A CN 2011100816425A CN 201110081642 A CN201110081642 A CN 201110081642A CN 102206434 A CN102206434 A CN 102206434A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating liquid
glass
mixed solution
electronic conversion
glass coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011100816425A
Other languages
English (en)
Inventor
张大军
刘玉军
林春平
陈二林
杨海洲
李国富
杨正雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENAN SUCCEED PHOTOVOLTAIC MATERIALS Corp
Original Assignee
HENAN SUCCEED PHOTOVOLTAIC MATERIALS Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HENAN SUCCEED PHOTOVOLTAIC MATERIALS Corp filed Critical HENAN SUCCEED PHOTOVOLTAIC MATERIALS Corp
Priority to CN2011100816425A priority Critical patent/CN102206434A/zh
Publication of CN102206434A publication Critical patent/CN102206434A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

一种高效光电转换用玻璃镀膜液，由下述组分制备而成：硅氧基化合物5-20重量份、超细硅钙铝2-10重量份、溶剂50-80重量份、催化剂0.5-2重量份、添加剂0.01-1重量份。该镀膜液可以在超白玻璃表面形成具有附着牢固、耐老化的含氧化硅及硅钙铝纳米涂层，可以提高超白玻璃的在整个太阳能光谱范围的光线透过率。且制备的方法简单，成本低，适合于太阳能电池组件玻璃或需要高透过率的玻璃。

Description

一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用，该镀膜液可以在超白玻璃表面形成具有附着牢固、耐老化的含氧化硅及硅钙铝纳米涂层，该涂层的固化伴随玻璃高温强化过程一起完成，可以显著提高低铁玻璃的光线透过率。
背景技术
目前太阳能电池组件普遍采用超白钢化玻璃，当太阳光直射于低铁玻璃表面时，会产生4%的反射光损失。这一损失降低了太阳能电池组件转换效率。因此，减少反射，提高入射光透过率，即增加低铁玻璃的太阳光透过率可以显著的提高太阳能电池组件的转换效率。
目前减少低铁玻璃太阳光反射的方法有以下几种：
1.利用真空镀膜或溅射方法，将两层或多层高低折射率材料按照设定的膜层厚度在玻璃表面镀膜，形成减反射膜系（如美国专利US5582859）。该方法仅适用于可见光范围的光线减反射。在红外线光谱范围的光线反射甚至大于未涂层的低铁玻璃。而且多层膜系制备过程中影响因素多，工艺复杂，制作成本高。
2.在玻璃表面用化学蚀刻制备折射率渐变的纳米多孔结构(如美国专利US4019884)。该方法的蚀刻浓度、蚀刻时间、温度及试剂的使用都难以控制，不利于大面积生产。
3.利用溶胶凝胶法制备单层含氧化硅纳米涂层，如专利申请号02140488.7的专利中，描述了以正硅酸乙酯为前驱体制备碱性溶胶，在玻璃表面涂敷获得宽谱带减反膜的方法，但该专利所得的涂层不具有适合太阳能电池组件用的涂层耐磨性。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用，该镀膜液可以在超白玻璃表面形成具有附着牢固、耐老化的含氧化硅及硅钙铝纳米涂层，可以提高超白玻璃的在整个太阳能光谱范围的光线透过率。且制备的方法简单，成本低，适合于太阳能电池组件玻璃或需要高透过率的玻璃。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的高效光电转换用玻璃镀膜液，由下述组分制备而成：
硅氧基化合物 5-20重量份
超细硅钙铝 2-10重量份
溶剂50-80 重量份
催化剂0.5-2 重量份
添加剂0.01-1 重量份。
所述的硅氧基化合物为四乙氧基硅烷。
所述的溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇和水。
所述的催化剂选自氨水、氢氧化钠、氢氧化铵和盐酸。
所述的添加剂选自接枝淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸。
本发明的高效光电转换用玻璃镀膜液的制备方法包括如下步骤：
（1）将硅氧基化合物与水混合搅拌，用催化剂保持PH＝1.5-2.5，水解5-12个小时，获得混合溶液A；
（2）将混合溶液A均分为两份，取第一份混合溶液A与硅钙铝粉混合，添加溶剂混匀，超声波振荡3-4小时，获得混合溶液B；
（3）取第二份混合溶液A与添加剂混合，温度35-60℃，混合搅拌40分钟，过滤得混合溶液C；
（4）将混合溶液C加入混合溶液B中，补充溶剂，混合搅拌4-6小时，获得混合溶液D；
（5）将混合溶液D放入加热反应釜中，温度保持60℃～80℃之间，回流冷凝，搅拌加热20-60分钟，超声波振荡5分钟，即得目标产品。
在制备过程中环境温度为20-25℃，环境相对湿度小于40-60％。
本发明的高效光电转换用玻璃镀膜液的应用：将清洗后的低铁玻璃浸泡入含氧化硅纳米涂料中15-50秒，将低铁玻璃从镀膜槽中匀速提拉出液面，将低铁玻璃放入钢化炉伴随玻璃强化过程来固化涂层。
采用本发明的镀膜液对低铁玻璃表面进行处理方法的有关处理过程的详细工艺步骤如下：
1、涂敷低铁玻璃表面。
将涂层溶液涂敷到低铁玻璃表面的方法可以是浸涂法、喷涂法、旋涂法。优选为浸涂法。浸涂法的设备为常见的提拉镀膜机。具体步骤为：
（1）清洗玻璃：
清洁干净低铁玻璃表面，清洁方法优选酸洗、碱洗、纯水洗。清洁后，将干净的低铁玻璃放入提拉镀膜机的夹具中。
（2）浸泡：
将低铁玻璃浸泡入镀膜槽中。镀膜槽中为制备好的涂层溶液。浸泡时间为0.5-2分钟。
（3）提拉：
将低铁玻璃从镀膜槽中匀速提拉出液面。提拉速度为70-1000mm/min，优选提拉速度为100-400mm/min。
（4）预干燥：
刚涂敷好的低铁玻璃在室温下干燥30-240分钟。
1、  涂层的固化。
将预干燥后的低铁玻璃放入钢化炉中强化，使涂层致密化。强化处理过程与普通未涂层低铁玻璃一样。玻璃强化工艺为玻璃加工行业公知的标准钢化技术。
本发明的优点：
1、本发明制备的在低铁玻璃表面的含氧化硅纳米涂层，可以在可见和近红外光谱范围内提高低铁玻璃的光线透过率6%以上。
2、本发明制备的在低铁玻璃表面的含氧化硅纳米涂层，它的固化伴随低铁玻璃的钢化过程来完成，节省了单独高温固化的时间和成本。
3、本发明制备的在低铁玻璃表面的含氧化硅纳米涂层，附着牢固，耐老化。使用寿命可达到30年以上不脱落。
采用本发明对超白玻璃进行处理后主要应用太阳能电池组件中。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步描述。
实施例1
溶剂40.0㎏水与5.3㎏硅氧基化合物混合搅拌，用催化剂保持PH＝1.6，水解10个小时，获得混合溶液A；将混合溶液A均分为两份，取第一份混合溶液A与硅钙铝微粉1.8㎏混合5分钟，添加甲醇15.0㎏混合，用催化剂保持PH＝10.0，同时超声波振荡3-4小时，获得混合溶液B；取第二份溶剂与自接枝淀粉0.5㎏混合，温度35-60℃，混合搅拌40分钟，过滤得溶液C；将混合溶液C加入混合溶液B中，补充乙醇20㎏混合搅拌4-6小时，获得混合溶液D；将混合溶液D放入加热反应釜中，温度保持60℃～80℃之间，回流冷凝，搅拌加热20-60分钟，超声波振荡5分钟，即得目标产品。冷却至室温后使用。
涂层附着牢固、耐老化的低铁玻璃。用分光光度计测量，在光谱范围380nm-2100nm内，3.2mm厚未涂层普通低铁玻璃的光线透过率为91.5%，3.2mm涂层后低铁玻璃的光线透过率为97.5%。
实施例2
溶剂200.0㎏水与28.0㎏硅氧基化合物混合搅拌，用催化剂保持PH＝1.8，水解6个小时，获得混合溶液A；将混合溶液A均分为两份，取第一份混合溶液A与硅钙铝微粉11.0㎏混合5分钟，添加甲醇100.0㎏混合，用催化剂保持PH＝9.5，同时超声波振荡3.5小时，获得混合溶液B；取第二份混合溶液A与自接枝淀粉1.8㎏混合，温度40℃，混合搅拌40分钟，过滤得溶液C；将混合溶液C加入混合溶液B中，补充乙醇100.0㎏混合搅拌5小时，获得混合溶液D；将混合溶液D放入加热反应釜中，温度保持60℃～80℃之间，回流冷凝，搅拌加热40分钟，超声波振荡5分钟，即得目标产品。冷却至室温后使用。
涂层附着牢固、耐老化的低铁玻璃。用分光光度计测量，在光谱范围380nm-2100nm内，3.2mm厚未涂层普通低铁玻璃的光线透过率为91.5%，3.2mm涂层后低铁玻璃的光线透过率为97.2%。
实施例3
溶剂400.0㎏水与50.0㎏硅氧基化合物混合搅拌，用催化剂保持PH＝2.0，水解8个小时，获得混合溶液A；将混合溶液A均分为两份，取第一份混合溶液A与硅钙铝微粉21.0㎏混合5分钟，添加甲醇180.0㎏混合，用催化剂保持PH＝9.5，同时超声波振荡3.5小时，获得混合溶液B；取第二份混合溶液A与自接枝淀粉3.3㎏混合，温度40℃，混合搅拌40分钟，过滤得溶液C；将混合溶液C加入混合溶液B中，补充乙醇200㎏混合搅拌6小时，获得混合溶液D；将混合溶液D放入加热反应釜中，温度保持60℃～80℃之间，回流冷凝，搅拌加热20-60分钟，超声波振荡5分钟，即得目标产品。冷却至室温后使用。
涂层附着牢固、耐老化的低铁玻璃。用分光光度计测量，在光谱范围380nm-2100nm内，3.2mm厚未涂层普通低铁玻璃的光线透过率为91.5%，3.2mm涂层后低铁玻璃的光线透过率为97.7%。

Claims (8)

1.一种高效光电转换用玻璃镀膜液，其特征在于由下述组分制备而成：
硅氧基化合物 5-20重量份
硅钙铝粉 2-10重量份
溶剂50-80 重量份
催化剂0.5-2 重量份
添加剂0.01-1 重量份。
2.根据权利要求1所述的高效光电转换用玻璃镀膜液，其特征在于：所述的硅氧基化合物为四乙氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的高效光电转换用玻璃镀膜液，其特征在于：所述的溶剂为水，和甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的高效光电转换用玻璃镀膜液，其特征在于：所述的催化剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化铵或盐酸。
5.根据权利要求1所述的高效光电转换用玻璃镀膜液，其特征在于：所述的添加剂为接枝淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸。
6.权利要求1至5任意一项所述的高效光电转换用玻璃镀膜液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将硅氧基化合物与水混合搅拌，用催化剂保持PH＝1.5-2.5，水解5-12个小时，获得混合溶液A；
（2）将混合溶液A均分为两份，取第一份混合溶液A与硅钙铝粉混合，添加溶剂混匀，超声波振荡3-4小时，获得混合溶液B；
（3）取第二份混合溶液A与添加剂混合，温度35-60℃，混合搅拌40分钟，过滤得混合溶液C；
（4）将混合溶液C加入混合溶液B中，补充溶剂，混合搅拌4-6小时，获得混合溶液D；
（5）将混合溶液D放入加热反应釜中，温度保持60℃～80℃之间，回流冷凝，搅拌加热20-60分钟，超声波振荡5分钟，即得目标产品。
7.根据权利要求6所述的高效光电转换用玻璃镀膜液的制备方法，其特征在于：在制备过程中环境温度为20-25℃，环境相对湿度小于40-60％。
8.权利要求1至5任意一项所述的高效光电转换用玻璃镀膜液的应用，其特征在于：将清洗后的低铁玻璃浸泡入含氧化硅纳米涂料中15-50秒，将低铁玻璃从镀膜槽中匀速提拉出液面，将低铁玻璃放入钢化炉伴随玻璃强化过程来固化涂层。
CN2011100816425A 2011-04-01 2011-04-01 一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用 Pending CN102206434A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100816425A CN102206434A (zh) 2011-04-01 2011-04-01 一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100816425A CN102206434A (zh) 2011-04-01 2011-04-01 一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102206434A true CN102206434A (zh) 2011-10-05

Family

ID=44695512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100816425A Pending CN102206434A (zh) 2011-04-01 2011-04-01 一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102206434A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103113788A (zh) * 2012-12-10 2013-05-22 江苏千色花化工有限公司 一种耐热涂料
CN109502987A (zh) * 2018-12-17 2019-03-22 常州大学 一种基于空心氧化硅制备高硬度减反膜的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101358046A (zh) * 2008-09-12 2009-02-04 刘军 一种含氧化硅纳米涂料及其制备方法和应用
WO2009114190A2 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Dow Corning Corporation Photovoltaic cell module and method of forming same
CN101538439A (zh) * 2009-04-02 2009-09-23 浙江大学 有机/无机杂化纳米级多孔防反射涂层及其制备方法
CN101548391A (zh) * 2005-11-04 2009-09-30 陶氏康宁公司 封装光伏电池
CN101694855A (zh) * 2009-10-10 2010-04-14 天津泰岳玻璃有限公司 一种太阳能电池封装玻璃及其制备方法
CN101905953A (zh) * 2010-07-14 2010-12-08 和合科技集团有限公司 一种镀有可钢化减反射膜层的光伏玻璃及其制作方法
CN101935168A (zh) * 2010-08-25 2011-01-05 常州大学 表面具有光催化功能的自洁减反膜制备方法
CN101979352A (zh) * 2010-10-28 2011-02-23 常熟耀皮特种玻璃有限公司 可降低玻璃表面光反射的有机涂覆材料及玻璃

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101548391A (zh) * 2005-11-04 2009-09-30 陶氏康宁公司 封装光伏电池
WO2009114190A2 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Dow Corning Corporation Photovoltaic cell module and method of forming same
CN101358046A (zh) * 2008-09-12 2009-02-04 刘军 一种含氧化硅纳米涂料及其制备方法和应用
CN101538439A (zh) * 2009-04-02 2009-09-23 浙江大学 有机/无机杂化纳米级多孔防反射涂层及其制备方法
CN101694855A (zh) * 2009-10-10 2010-04-14 天津泰岳玻璃有限公司 一种太阳能电池封装玻璃及其制备方法
CN101905953A (zh) * 2010-07-14 2010-12-08 和合科技集团有限公司 一种镀有可钢化减反射膜层的光伏玻璃及其制作方法
CN101935168A (zh) * 2010-08-25 2011-01-05 常州大学 表面具有光催化功能的自洁减反膜制备方法
CN101979352A (zh) * 2010-10-28 2011-02-23 常熟耀皮特种玻璃有限公司 可降低玻璃表面光反射的有机涂覆材料及玻璃

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103113788A (zh) * 2012-12-10 2013-05-22 江苏千色花化工有限公司 一种耐热涂料
CN109502987A (zh) * 2018-12-17 2019-03-22 常州大学 一种基于空心氧化硅制备高硬度减反膜的方法
CN109502987B (zh) * 2018-12-17 2021-09-28 常州大学 一种基于空心氧化硅制备高硬度减反膜的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103770404B (zh) 一种耐候性太阳能玻璃表面减反膜及其制备方法
CN104736338B (zh) 适于太阳能系统的具有彩色反射和高日光透射率的层压玻璃窗
CN101805135A (zh) 镀有双层减反射膜的光伏玻璃及其制备方法
CN102061111B (zh) 自清洁陶瓷化纳米玻璃减反射涂料制造方法及其减反射膜制造方法
CN101885586A (zh) 光伏玻璃表面减反射膜的制备方法
CN101215190B (zh) 表面具有透明热反射涂层的陶瓷制品及其制备方法
CN102850894A (zh) 一种减反射镀膜用复合溶胶及减反射镀膜光伏玻璃
JP2013537873A (ja) 反射防止層を被覆されたガラス基板
CN102732149A (zh) 一种防污减反射纳米涂料及其制备方法和应用
KR20150036508A (ko) 졸-겔 층을 포함하는 확산 반사를 갖는 투명 요소
CN101905953A (zh) 一种镀有可钢化减反射膜层的光伏玻璃及其制作方法
CN108623185A (zh) 一种双层复合SiO2减反射膜的制备方法
CN103044977B (zh) 可形成亲水自清洁减反射膜涂料的制备方法
CN107325598B (zh) 一种高硬度减反射膜镀膜液的制备方法、一种玻璃高硬度减反射膜的镀膜方法及其应用
CN103434215B (zh) 一种超亲水增透镀膜玻璃及其制备方法
CN107082868A (zh) 一种核壳结构纳米杂化粒子，其制备方法和其减反射涂料组合物
CN103691647B (zh) 一种具有尖晶石结构的太阳能选择吸收薄膜的制备方法
KR20110041747A (ko) 태양전지용 반사 방지막 수용성 코팅 조성물 및 코팅시스템
CN101358046B (zh) 一种含氧化硅纳米涂料及其制备方法和应用
CN102206434A (zh) 一种高效光电转换用玻璃镀膜液及其制备方法和应用
CN102432195A (zh) 一种防雨雾自清洁玻璃
CN101811834B (zh) 一种新型减反射膜太阳能盖板玻璃及制作方法
CN103524048A (zh) 一种多层SiO2无机增透膜的制备方法
CN104071988A (zh) 耐磨的长效自清洁的增透涂层的制备方法以及耐磨的长效自清洁的增透涂层
CN102976626A (zh) 一种使用溶胶-凝胶法制备MgF2减反射膜的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20111005