CN103553352B - 一种可见-近红外光减反增透薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可见-近红外光减反增透薄膜的制备方法，将双组分液态光学胶溶于丙酮后，采用旋涂法或提拉法涂覆于玻璃表面，然后70～85℃固化处理，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜。本发明原料价廉易得，操作简单，修饰时间短，效果可控，反应过程污染少，修饰后的玻璃表面为褶皱的织态结构，对可见光及近红外光的反射率减小最高可达到11.6%，采用该方法对单结非晶硅电池表面玻璃盖板进行修饰，该电池的量子效率可提高0.8%，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种使玻璃表面的织态结构发生变化从而增加玻璃的光透过率，从而提高太阳能电池的转换效率的玻璃表面化学修饰方法。
背景技术
现如今，太阳能电池分无机太阳能电池和有机/聚合物太阳能电池，有机/聚合物太阳能电池主要还在研发阶段，目前报道的最高转换效率达到12%。硅太阳能电池是目前得到广泛应用的无机太阳能电池。现有技术中，在太阳能电池组件中的太阳能光电转换一般都是通过硅片对太阳能光谱的吸收实现的。硅材料制备的太阳能电池效率理论上限约为33%，现有工艺水平制备的太阳能电池效率与理论极限接近，很难有进一步的提高。但是如果能提高太阳能电池及组件的光利用率，则可以在低成本下提高太阳能电池组件的发电量。太阳能电池组件中的一个重要组成部分是太阳能电池玻璃盖板，其对太阳光的透光率越高，对太阳能电池的转换效率越有利。所以如何提高玻璃的陷光能力，使更多的太阳光透过玻璃，使更多的太阳光到达吸光层被吸收，从而提高光电转换效率，已成为了研究提高无机或有机聚合物太阳能电池效率的重点问题。
现如今常用的光学增透膜主要有氟化镁、二氧化硅、氧化锌、三氧化二铝等无机减反膜和聚合物树脂的光学胶。氟化镁是常用的低折射率物质，但是其使用的温度较高，使用的局限性也随之增大。二氧化硅和三氧化二铝都是无机材料中比较好的折射率物质，它们的膜从红外到紫外有相当高的透过率，十分牢固、稳定，并且每次镀膜时有稳定的折射率。但其生产工艺多采用真空蒸镀法、电子束蒸镀法、离子辅助沉积、磁控溅射法或喷涂法等在玻璃表面镀膜来实现增加透光率、降低反射的目的。其原理虽简单但多数都是技术要求高，从而造成造价昂贵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的镀膜技术复杂，镀膜工艺繁琐，价格昂贵等缺点，提供一种在太阳能电池封装过程中容易实现，且操作简单、成本低廉，能提高玻璃对太阳光的光透过率，从而提高太阳能电池的光电转换效率的可见-近红外光减反增透薄膜的制备方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：将双组分液态光学胶与丙酮按质量比为1:60～240混合均匀，配制成修饰液；用旋涂法或提拉法将配制的修饰液均匀涂覆于洁净的玻璃表面，70～85℃固化处理20～40分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜。
本发明优选将双组分液态光学胶与丙酮按质量比为1:80混合均匀，配制成修饰液；用旋涂法或提拉法将配制的修饰液均匀涂覆于洁净的玻璃表面，75℃固化处理30分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜。
本发明在玻璃表面形成的可见-近红外光减反增透薄膜的厚度为100～200nm。
本发明采用旋涂法或提拉法，使得光学胶在玻璃表面形成织态结构，织态结构均匀，厚度可控，其对可见光及近红外光（350～1100nm）的单面反射率减小达11.6%以上，用该方法对单结非晶硅电池表面玻璃进行修饰，该电池的量子效率可提高0.8%。本发明操作简单，原料价廉易得，可用于晶硅电池、硅薄膜电池（单结/多结）、碲化镉电池、铜铟镓硒电池等太阳能电池盖板玻璃的表面修饰，适合工业化生产。
附图说明
图1是实施例1中玻璃表面形成的可见-近红外光减反增透薄膜的光学显微镜照片。
图2是普通玻璃（a）和实施例1中表面覆有可见-近红外光减反增透薄膜的玻璃（b）的紫外-可见-近红外反射光谱图。
图3是普通玻璃（a）和实施例1中表面覆有可见-近红外光减反增透薄膜的玻璃（b）用于太阳能电池的量子效率图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
取道康宁OE-6551光学密封剂（由深圳市鸿威尔电子材料有限公司提供）中的A组分0.1g、B组分0.2g，混合均匀后溶于24g（30mL）丙酮中，配制成修饰液，用匀胶机将配制成的修饰液均匀旋涂于洁净的玻璃表面，旋涂完后置于烘箱中75℃固化处理30分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜。由图1可见，玻璃表面形成的可见-近红外光减反增透薄膜呈岛状的织态结构，膜的厚度为200nm。由图2可见，表面覆有可见-近红外光减反增透薄膜的玻璃在300～1100nm波长下，其反射率减小可达到11.6%。
实施例2
取道康宁OE-6551光学密封剂中的A组分0.1g、B组分0.2g，混合均匀后溶于24g（30mL）丙酮中，配制成修饰液，用匀胶机将配制成的修饰液均匀旋涂于洁净的玻璃表面，旋涂完后置于烘箱中80℃固化处理30分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜，膜的厚度为100nm，其在300～1100nm波长下，反射率减小达到2.7%。
实施例3
取道康宁OE-6551光学密封剂中的A组分0.1g、B组分0.2g，混合均匀后溶于24g（30mL）丙酮中，配制成修饰液，用匀胶机将配制成的修饰液均匀旋涂于洁净的玻璃表面，旋涂完后置于烘箱中70℃固化处理30分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜，膜的厚度为100nm，其在300～1100nm波长下，反射率减小达到2.9%。
实施例4
取道康宁OE-6551光学密封剂中的A组分0.1g、B组分0.2g，混合均匀后溶于24g（30mL）丙酮中，配制成修饰液，用匀胶机将配制成的修饰液均匀旋涂于洁净的玻璃表面，旋涂完后置于烘箱中85℃固化处理30分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜，膜的厚度为150nm，其在300～1100nm波长下，反射率减小达到8.1%。
实施例5
取道康宁OE-6551光学密封剂中的A组分0.1g、B组分0.2g，混合均匀后溶于24g（30mL）丙酮中，配制成修饰液，用匀胶机将配制成的修饰液均匀旋涂于洁净的玻璃表面，旋涂完后置于烘箱中75℃固化处理20分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜，膜的厚度为200nm，其在300～1100nm波长下，反射率减小达到6.3%。
实施例6
取道康宁OE-6551光学密封剂中的A组分0.1g、B组分0.2g，混合均匀后溶于24g（30mL）丙酮中，配制成修饰液，用匀胶机将配制成的修饰液均匀旋涂于洁净的玻璃表面，旋涂完后置于烘箱中75℃固化处理40分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜，膜的厚度为200nm，其在300～1100nm波长下，反射率减小达到3.5%。
实施例7
取道康宁OE-6551光学密封剂中的A组分0.1g、B组分0.2g，混合均匀后溶于18g（22.5mL）丙酮中，配制成修饰液，用匀胶机将配制成的修饰液均匀旋涂于洁净的玻璃表面，旋涂完后置于烘箱中75℃固化处理30分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜，膜的厚度为100nm，其在300～1100nm波长下，反射率减小达到2.0%。
实施例8
取道康宁OE-6551光学密封剂中的A组分0.1g、B组分0.2g，混合均匀后溶于72g（90mL）丙酮中，配制成修饰液，用匀胶机将配制成的修饰液均匀旋涂于洁净的玻璃表面，旋涂完后置于烘箱中75℃固化处理30分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜，膜的厚度为200nm，其在300～1100nm波长下，反射率减小达到2.5%。
为了证明本发明的有益效果，发明人将实施例1得到的表面覆有可见-近红外光减反增透薄膜的玻璃用于太阳能电池，对其进行入射光转换效率测试，测试结果如图3所示，由图3可见，与原玻璃相比，本发明得到的表面覆有可见-近红外光减反增透薄膜的玻璃对入射光转换效率明显提高，电池的量子效率可提高0.8%。
Claims (2)
1.一种可见-近红外光减反增透薄膜的制备方法，其特征在于：将双组分液态光学胶与丙酮按质量比为1:80混合均匀，配制成修饰液，其中所述的双组分液态光学胶是道康宁OE-6551光学密封剂；用旋涂法将配制的修饰液均匀涂覆于洁净的玻璃表面，75℃固化处理30分钟，在玻璃表面形成一层可见-近红外光减反增透薄膜。
2.根据权利要求1所述的可见-近红外光减反增透薄膜的制备方法，其特征在于：在玻璃表面形成的可见-近红外光减反增透薄膜的厚度为100～200nm。
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