CN103572272A - 一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法，包括以二氧化硅溶胶作为镀膜材料采用溶胶凝胶法制备太阳能电池减反射膜，所述二氧化硅溶胶制备中所用溶剂为醇类溶剂，还包括以下步骤：（1）配制与制备二氧化硅溶胶所用醇类溶剂完全相同的溶剂作为替补液；（2）镀膜过程中，向搅拌条件下的二氧化硅溶胶中连续添加步骤（1）所配制的替补液，替补液的添加量和醇类溶剂的挥发量始终保持一致，镀膜过程中二氧化硅溶胶循环使用；本发明通过添加溶剂提高生产过程中二氧化硅溶胶固含量的稳定性，从而确保制得减反射膜的透过率比较稳定，可以有效提高镀膜作业的稳定性，方法简单，提高溶胶的利用率，降低成本，经济效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池光伏领域，特别是一种提高溶胶凝胶法制备太阳能电池薄膜镀膜作业稳定性的方法。
背景技术
相关研究表明，全世界的能源储备如煤炭资源和石油资源只能够供人类使用五十至七十年。因此，人类把越来越多的关注目光聚焦于理论上取之不尽用之不竭的太阳能上来，使其成为近几十年来，研究的热门课题之一。目前就如何缩小实际光电转换效率和理论光电转换效率的差距，进一步提高太阳能电池的光电转换效率问题，采取在太阳能电池的玻璃基板上镀制减反射膜。太阳能电池减反射膜的制备主要采用溶胶凝胶法，镀膜材料为二氧化硅溶胶，在镀膜生产过程中，由于溶胶内溶剂的挥发而影响溶胶固含量的稳定性，进而降低了镀膜作业的稳定性。
发明内容
针对现有镀膜生产过程中存在镀膜作业稳定性降低的问题，本发明的目的在于提供一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法，通过提高二氧化硅薄膜透过率的稳定性在一定程度上弥补现有技术的不足。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的，一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法，包括以二氧化硅溶胶作为镀膜材料采用溶胶凝胶法制备太阳能电池减反射膜，所述二氧化硅溶胶制备中所用溶剂为醇类溶剂，其特征在于，还包括以下步骤：
（1）配制与制备二氧化硅溶胶所用醇类溶剂完全相同的溶剂作为替补液；
（2）镀膜过程中，向搅拌条件下的二氧化硅溶胶中连续添加步骤（1）所配制的替补液，替补液的添加量根据二氧化硅溶胶中醇类溶剂的挥发量设定，替补液的添加量和醇类溶剂的挥发量始终保持一致，镀膜过程中二氧化硅溶胶循环使用。
在上述技术特征的基础上，本发明还具有以下附加特征：
进一步的，所述醇类溶剂的质量浓度为69%—98%。
进一步的，所述醇类溶剂的质量浓度为81.3%—91%。
进一步的，所述醇类溶剂为醇与水的混和液，所述水为纯水、蒸馏水或去离子水，所述醇为乙醇、异丙醇或正丁醇。
进一步的，步骤(2)中所述搅拌条件下是指搅拌速度为200~600r/min，替补液添加是通过蠕动泵自动连续添加，蠕动泵的加料速度根据二氧化硅溶胶中醇类溶剂的挥发量设定，替补液的加料速度与二氧化硅溶胶中醇类溶剂的挥发速度一致。
本发明通过添加替补液而提高二氧化硅溶胶固含量的稳定，进而提高镀膜作业的稳定性。在生产过程中，溶剂较易挥发，二氧化硅溶胶的固含量随之增加，造成太阳能电池薄膜透过率的稳定性较差，如能及时添加替补液，可确保溶胶固含量的相对稳定性，即可确保镀膜作业的稳定性，即二氧化硅薄膜透过率的稳定性。
本发明的有益效果是：本发明利用添加替补液提高溶胶固含量稳定性，进而确保太阳光的透过率的稳定性；生产过程中溶胶循环利用，在确保提高镀膜作业稳定性的前提下，提高溶胶的利用率，降低生产成本，是一种可靠有效的提高生产过程中二氧化硅稳定性的方法。
附图说明
图1为实施例一薄膜透过率随镀膜时间的变化曲线图；
图2为实施例一制备薄膜的SEM图；
图3为实施例二薄膜透过率随镀膜时间的变化曲线图；
图4为实施例二制备薄膜的SEM图；
图5为实施例三薄膜透过率随镀膜时间的变化曲线图；
图6为实施例三制备薄膜的SEM图；
图7为实施例四薄膜透过率随镀膜时间的变化曲线图；
图8为实施例四制备薄膜的SEM图；
图9为实施例五薄膜透过率随镀膜时间的变化曲线图；
图10为实施例五制备薄膜的SEM图。
具体实施方式
实施例1：
在恒温恒湿的洁净房内，以二氧化硅溶胶为镀膜材料采用溶胶凝胶法制备太阳能电池减反射膜，二氧化硅溶胶制备中采用质量浓度85%乙醇溶液作为溶剂。
配制与二氧化硅溶胶制备中所用溶剂完全相同的乙醇溶液作为替补液，在镀膜生产过程中，以300r/min的转速搅拌二氧化硅溶胶，边搅拌边向二氧化硅溶胶中添加替补液，替补液添加是通过蠕动泵自动连续添加，蠕动泵的加料速度是根据二氧化硅溶胶中乙醇溶剂的挥发量设定的，替补液的添加速度和二氧化硅溶胶中乙醇溶剂的挥发速度保持一致；生产过程中溶胶循环利用。
制备太阳能玻璃减反射膜的持续时间为180分钟，镀膜过程中每十分钟检测一次薄膜透过率，观察透过率随时间的变化，如图1所示，透过率保持稳定，有较小的波动，说明镀膜作业相对较稳定。
如图2所示，所制备薄膜的颗粒大小均一，分布均匀，薄膜结构较致密紧实，利用铅笔硬度仪测量，薄膜的硬度在4H以上，符合产品性能要求。
实施例2：
在恒温恒湿的洁净房内，以二氧化硅溶胶为镀膜材料采用溶胶凝胶法制备太阳能电池减反射膜，二氧化硅溶胶制备中采用质量浓度98%乙醇溶液作为溶剂。
配制与二氧化硅溶胶制备中所用溶剂完全相同的乙醇溶液作为替补液，在镀膜生产过程中，以200r/min的转速搅拌二氧化硅溶胶，边搅拌边向二氧化硅溶胶中添加替补液，替补液添加是通过蠕动泵自动连续添加，蠕动泵的加料速度是根据二氧化硅溶胶中乙醇溶剂的挥发量设定的，替补液的添加速度和二氧化硅溶胶中乙醇溶剂的挥发速度保持一致；生产过程中溶胶循环利用。
制备太阳能玻璃减反射膜的持续时间为180分钟，镀膜过程中每十分钟检测一次薄膜透过率，观察透过率随时间的变化，如图3所示，透过率保持稳定，有较小的波动，说明镀膜作业相对较稳定。
如图4所示，所制备薄膜的颗粒大小均一，分布均匀，薄膜结构较致密紧实，利用铅笔硬度仪测量，薄膜的硬度在4H以上，符合产品性能要求。
实施例3：
在恒温恒湿的洁净房内，以二氧化硅溶胶为镀膜材料采用溶胶凝胶法制备太阳能电池减反射膜，二氧化硅溶胶制备中采用质量浓度69%异丙醇溶液作为溶剂。
配制与二氧化硅溶胶制备中所用溶剂完全相同的异丙醇溶液作为替补液，在镀膜生产过程中，以600r/min的转速搅拌二氧化硅溶胶，边搅拌边向二氧化硅溶胶中添加替补液，替补液添加是通过蠕动泵自动连续添加，蠕动泵的加料速度是根据二氧化硅溶胶中异丙醇溶剂的挥发量设定的，替补液的添加速度和二氧化硅溶胶中异丙醇溶剂的挥发速度保持一致；生产过程中溶胶循环利用。
制备太阳能玻璃减反射膜的持续时间为180分钟，镀膜过程中每十分钟检测一次薄膜透过率，观察透过率随时间的变化，如图5所示，透过率保持稳定，有较小的波动，说明镀膜作业相对较稳定。
如图6所示，所制备薄膜的颗粒大小均一，分布均匀，薄膜结构较致密紧实，利用铅笔硬度仪测量，薄膜的硬度在4H以上，符合产品性能要求。
实施例4：
在恒温恒湿的洁净房内，以二氧化硅溶胶为镀膜材料采用溶胶凝胶法制备太阳能电池减反射膜，二氧化硅溶胶制备中采用质量浓度91%乙醇溶液作为溶剂。
配制与二氧化硅溶胶制备中所用溶剂完全相同的乙醇溶液作为替补液，在镀膜生产过程中，以400r/min的转速搅拌二氧化硅溶胶，边搅拌边向二氧化硅溶胶中添加替补液，替补液添加是通过蠕动泵自动连续添加，蠕动泵的加料速度是根据二氧化硅溶胶中乙醇溶剂的挥发量设定的，替补液的添加速度和二氧化硅溶胶中乙醇溶剂的挥发速度保持一致；生产过程中溶胶循环利用。
制备太阳能玻璃减反射膜的持续时间为180分钟，镀膜过程中每十分钟检测一次薄膜透过率，观察透过率随时间的变化，如图7所示，透过率保持稳定，有较小的波动，说明镀膜作业相对较稳定。
如图8所示，所制备薄膜的颗粒大小均一，分布均匀，薄膜结构较致密紧实，利用铅笔硬度仪测量，薄膜的硬度在4H以上，符合产品性能要求。
实施例5：
在恒温恒湿的洁净房内，以二氧化硅溶胶为镀膜材料采用溶胶凝胶法制备太阳能电池减反射膜，二氧化硅溶胶制备中采用质量浓度81.3%正丁醇溶液作为溶剂。
配制与二氧化硅溶胶制备中所用溶剂完全相同的正丁醇溶液作为替补液，在镀膜生产过程中，以500r/min的转速搅拌二氧化硅溶胶，边搅拌边向二氧化硅溶胶中添加替补液，替补液添加是通过蠕动泵自动连续添加，蠕动泵的加料速度是根据二氧化硅溶胶中正丁醇溶剂的挥发量设定的，替补液的添加速度和二氧化硅溶胶中正丁醇溶剂的挥发速度保持一致；生产过程中溶胶循环利用。
制备太阳能玻璃减反射膜的持续时间为180分钟，镀膜过程中每十分钟检测一次薄膜透过率，观察透过率随时间的变化，如图9所示，透过率保持稳定，有较小的波动，说明镀膜作业相对较稳定。
如图10所示，所制备薄膜的颗粒大小均一，分布均匀，薄膜结构较致密紧实，利用铅笔硬度仪测量，薄膜的硬度在4H以上，符合产品性能要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法，包括以二氧化硅溶胶作为镀膜材料采用溶胶凝胶法制备太阳能电池减反射膜，所述二氧化硅溶胶制备中所用溶剂为醇类溶剂，其特征在于，还包括以下步骤：
（1）配制与制备二氧化硅溶胶所用醇类溶剂完全相同的溶剂作为替补液；
（2）镀膜过程中，向搅拌条件下的二氧化硅溶胶中连续添加步骤（1）所配制的替补液，替补液的添加量根据二氧化硅溶胶中醇类溶剂的挥发量设定，替补液的添加量和醇类溶剂的挥发量始终保持一致，镀膜过程中二氧化硅溶胶循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法，其特征在于，所述醇类溶剂的质量浓度为69%—98%。
3.根据权利要求2所述的一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法，其特征在于，所述醇类溶剂的质量浓度为81.3%—91%。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法，其特征在于，所述醇类溶剂为醇与水的混和液，所述水为纯水、蒸馏水或去离子水，所述醇为乙醇、异丙醇或正丁醇。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种提高二氧化硅溶胶稳定性的方法，其特征在于，步骤(2)中所述搅拌条件下是指搅拌速度为200~600r/min，替补液添加是通过蠕动泵自动连续添加，蠕动泵的加料速度根据二氧化硅溶胶中醇类溶剂的挥发量设定，替补液的加料速度与二氧化硅溶胶中醇类溶剂的挥发速度一致。
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- 2013-11-08 CN CN201310548417.7A patent/CN103572272A/zh active Pending
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