CN103922610B - 一种高透光率的太阳能光伏玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体，所述玻璃本体表面上设有镀膜，所述镀膜由镀膜液而形成的，其中，所述镀膜液按体积份数计，由二氧化硅溶液、二氧化钛溶液、三乙醇胺、聚乙二醇、乙二醇及三氧化二铝组成，此镀膜溶液采用纳米二氧化硅作为基础体系，以制备具有多孔结构的无机杂化膜层，纳米二氧化硅材料与光伏玻璃的主要成分一致，与玻璃本体的结合性能好，同时二氧化硅是在常温下非常稳定，具有很好的耐酸碱性、耐高温性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能光伏玻璃，尤其是一种高透光率的太阳能光伏玻璃，属于太阳能光伏制备的技术领域。
背景技术
目前，众所周知的太阳能光电转换依靠的是太阳能电池组件中的硅片， 硅片有很好的吸光作用，随着人们对太阳能电池组件的不断改进，太阳能电池组件中的硅片的光电转换率在目前的工艺制作水平上已达到了极限， 想要再提高太阳能电池的光电转换率已经成为一个难题。同时由于太阳能电池的工作场所多设置在环境恶劣的室外或者沙漠当中，造成太阳能电池组件表面易脏，且脏后又很难清洗。现有技术解决太阳能电池光电转换率的方法其中之一是：提高太阳能电池光电组件中作为封盖材料的玻璃基片的透光率，从而来达到提高整个太阳能电池相对光电转化效率的目的。在众多的光电转换系统中，能否提高玻璃基片的透光率一个相当重要的组成部分，关键在于太阳能组件上的玻璃盖板能否有降低反射率的镀膜。
目前，在光伏发电应用领域中，有一些简单的单层增透膜和材料构成。 由于单层膜的效果不理想，为了达到理想的效果，必须使用2-3层镀膜或混合镀膜，加工极不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种工艺简单，成本低廉，膜层牢固，光电转换效率更高，又易清洗的高透光率的太阳能光伏玻璃。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体，所述玻璃本体表面上设有镀膜，所述镀膜由镀膜液而形成的，其中，所述镀膜液按体积份数计，由以下成分组成：
二氧化硅溶液 80- 95份
二氧化钛溶液 12-18份
三乙醇胺 0.1-3.6份
聚乙二醇 0.1-3.8份
乙二醇 0.1-8.0份
三氧化二铝 5～7.5份；
所述二氧化硅溶液，由以下成分组成，按体积份数计：
二氧化硅 60-70份
正硅酸乙酯 15～25份
氨水 6～10份
乙醇 10-17.5份；
所述二氧化钛溶液由以下成分组成，按体积份数计：
二氧化钛 30-45份
钛酸四丁酯 2.5～7.5份
盐酸 8～15份
乙醇 10-17.5份。
上述的高透光率的太阳能光伏玻璃，其中，所述乙醇质量百分比浓度为99.99%。
上述的高透光率的太阳能光伏玻璃，其中，所述二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为30-40nm。
上述的高透光率的太阳能光伏玻璃，其中，步骤A中氨水的质量百分比浓度为60%。
本发明的有益效果：
1、本发明由于应用新的纳米金属氧化物材料及新的应用技术，打破传统镀膜技术的复杂性及局限性。操作简单低成本，高效能环保，可实现光 伏玻璃镀膜产业大规模工业化生产。
2、利用多种无机纳米金属氧化物不同物质和它的特殊晶体结构折射率 吸收不同波段的光源达到多层镀膜减反射增透效果。减少玻璃定向反射， 增加内反射效应，促进其有效地吸收太阳光能，提高太阳光线的透过率， 最大限度地提高光电转换效能，经过该涂膜液双面处理的光伏玻璃的光透过率可达到99.98％,光电相对转换率提高3-4％。
3、自消洁能力强，其优良的憎水性和表面防静电的凹凸状的微观结构 使灰尘无法粘附在上面，荷叶效应具有疏水抗污自洁效果。
4、由于该发明为多种无机纳米氧化物形成的镀膜，耐摩擦性高，耐侯 性可达15-20年，抗老化，抗紫外线。
5、由于本发明应用的纳米金属氧化物具有远红外辐射功能，在玻璃表 面上形成很好的导热散热，可将光电转换及吸收阳光热能降低，因而可以避免太阳能电池组件的热衰减。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体1，所述玻璃本体1表面上设有镀膜2，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅60份、正硅酸乙酯15份及乙醇10份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水6份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛30份、钛酸四丁酯2.5份及乙醇10份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸8份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液80份和二氧化钛溶液12份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺0.1份、聚乙二醇0.1份和乙二醇0.1份，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝5份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液，二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为30nm；将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为120℃，时间3 min，钢化温度为680℃，时间为3 min。
性能测试：镀膜厚为300nm，对镀膜后的玻璃进行测试，经测试，玻璃的透过率增加3％，光透过率可达到99.985％。
实施例2
一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体1，所述玻璃本体1表面上设有镀膜2，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅63份、正硅酸乙酯16份及乙醇12.5份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水7份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛35份、钛酸四丁酯3份及乙醇11.5份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸9份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液82份和二氧化钛溶液13份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺0.8份、聚乙二醇0.8份和乙二醇0.8份，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝5.5份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液，二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为30nm，将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为150℃，时间4 min，钢化温度为700℃，时间为3 min。。
性能测试：镀膜厚为300nm，对镀膜后的玻璃进行测试，经测试，玻璃的透过率增加3.4％，光透过率可达到99.988％。
实施例3
一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体1，所述玻璃本体1表面上设有镀膜2，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅65份、正硅酸乙酯18份及乙醇15份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水8份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛39份、钛酸四丁酯5.5份及乙醇13.5份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸11份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液88份和二氧化钛溶液14份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺1.6份、聚乙二醇1.8份和乙二醇1.8份，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝7份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液，二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为40nm，将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为120℃，时间5 min，钢化温度为680℃，时间为5min。。
性能测试：镀膜厚为300nm，对镀膜后的玻璃进行测试，经测试，玻璃的透过率增加3.6％，光透过率可达到99.984％。
实施例4
一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体1，所述玻璃本体1表面上设有镀膜2，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅69份、正硅酸乙酯20份及乙醇16.5份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水9份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛42份、钛酸四丁酯6.5份及乙醇16.5份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸12份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液90份和二氧化钛溶液15份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺2.6份、聚乙二醇3.8份和乙二醇7份，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝7.5份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为40nm，将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为200℃，时间5 min，钢化温度为720℃，时间为6 min。
性能测试：镀膜厚为300nm，对镀膜后的玻璃进行测试，经测试，玻璃的透过率增加4％，光透过率可达到99.998％。
实施例5
一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体1，所述玻璃本体1表面上设有镀膜2，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅70份、正硅酸乙酯25份及乙醇17.5份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水10份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛45份、钛酸四丁酯7.5份及乙醇17.5份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸15份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液95份和二氧化钛溶液18份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺3.6份、聚乙二醇3.8份和乙二醇8.0份，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝7.5份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液，将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为200℃，时间6 min，钢化温度为680℃，时间为6 min。
性能测试：镀膜厚为300nm，对镀膜后的玻璃进行测试，经测试，玻璃的透过率增加3.5％，光透过率可达到99.992％。
根据辐射分布公式，τ＋ρ＋α＝1，其中τ，ρ，α分别代表特定波长的透过率、反射率和吸收率。为了在研究光谱范围内达到较高的透过率，必须使膜层的光谱反射率和吸收率足够低。对于玻璃来说，其本体的吸收率是基本固定的，而一般玻璃的单面反射率是4%，双面反射率是8%，如果能够把这部分反射光降低，就可以增加透过率。相消干涉是指几个从不同界面反射回来的光波相互重叠，最终使反射光波的相位和振幅相互抵消。在可见光范围内，高质量的减反射主要是由相消干涉来实现的，可以采用单层或多层膜系产生这种效应。在要求的波长范围内，这个膜系中的每个膜都有真实折射率n大于1而消光系数接近于0的低吸收介质材料组成的。对于单层膜来说，如果光线垂直于表面入射，则单层膜产生减反射的振幅条件是：n2 = ng。n为膜层的真实折射率，相应的减反射的相位条件是n*d = λ/4。n*d被称为光学厚度。为了降低反射率，对于膜层的控制和折射率的计算是必要的，当膜层的折射率是基材的平方根是可以达到理论上的零反射，而一般玻璃的折射率在1.47~1.57，因此溶胶-凝胶法制备的膜层的折射率要控制在1.21～1.25，对于现有的固体物质来说，都高于此值。因为折射率与材料的致密度有关，通过控制好孔隙率，可以降低反射率。因此，选用上述减反射镀膜溶液形成膜层，能够降低反射光，增加透过率。此镀膜溶液采用纳米二氧化硅作为基础体系，以制备具有多孔结构的无机杂化膜层，纳米二氧化硅材料与光伏玻璃的主要成分一致，与玻璃本体的结合性能好，同时二氧化硅是在常温下非常稳定，具有很好的耐酸碱性、耐高温性能。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的 有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例， 但这种实施例都包括在本发明的范围之内。
Claims (5)
1.一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体，所述玻璃本体表面上设有镀膜，其特征在于，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅60份、正硅酸乙酯15份及乙醇10份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水6份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛30份、钛酸四丁酯2.5份及乙醇10份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸8份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液80份和二氧化钛溶液12份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺0.1份、聚乙二醇0.1份和乙二醇0.1份，按体积份计，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝5份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液，二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为30nm；将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为120℃，时间3 min，钢化温度为680℃，时间为3 min。
2.一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体，所述玻璃本体表面上设有镀膜，其特征在于，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅63份、正硅酸乙酯16份及乙醇12.5份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水7份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛35份、钛酸四丁酯3份及乙醇11.5份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸9份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液82份和二氧化钛溶液13份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺0.8份、聚乙二醇0.8份和乙二醇0.8份，按体积份计，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝5.5份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液，二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为30nm，将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为150℃，时间4 min，钢化温度为700℃，时间为3 min。
3.一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体，所述玻璃本体表面上设有镀膜，其特征在于，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅65份、正硅酸乙酯18份及乙醇15份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水8份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛39份、钛酸四丁酯5.5份及乙醇13.5份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸11份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液88份和二氧化钛溶液14份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺1.6份、聚乙二醇1.8份和乙二醇1.8份，按体积份计，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝7份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液，二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为40nm，将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为120℃，时间5 min，钢化温度为680℃，时间为5min。
4.一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体，所述玻璃本体表面上设有镀膜，其特征在于，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅69份、正硅酸乙酯20份及乙醇16.5份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水9份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛42份、钛酸四丁酯6.5份及乙醇16.5份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸12份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液90份和二氧化钛溶液15份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺2.6份、聚乙二醇3.8份和乙二醇7份，按体积份计，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝7.5份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液二氧化硅、二氧化钛及三氧化二铝的颗粒粒度为40nm，将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为200℃，时间5 min，钢化温度为720℃，时间为6 min。
5.一种高透光率的太阳能光伏玻璃，包括玻璃本体，所述玻璃本体表面上设有镀膜，其特征在于，所述镀膜由镀膜液而形成的，取二氧化硅70份、正硅酸乙酯25份及乙醇17.5份，以1200r/min的速度搅拌30min，将其混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中滴入氨水10份，以1200r/min的速度搅拌2小时，制成二氧化硅溶液密封待用；取二氧化钛45份、钛酸四丁酯7.5份及乙醇17.5份混合均匀形成混合溶液，在混合溶液中加入盐酸15份，搅拌均匀，制成二氧化钛溶液密封待用；取二氧化硅溶液95份和二氧化钛溶液18份混合均匀，形成混合液，在混合液中依次加入三乙醇胺3.6份、聚乙二醇3.8份和乙二醇8.0份，按体积份计，搅拌得混合溶液，在混合溶液中加入三氧化二铝7.5份，以1200r/min的速度搅拌3小时，得到镀膜液，将镀膜液经辊涂镀膜，再经过热处理烘干，钢化处理，得到高透过率的光伏玻璃成品，所述的热处理温度为200℃，时间6 min，钢化温度为680℃，时间为6 min。
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