CN105036565A - 一种下转换光伏玻璃及其制备方法 - Google Patents

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本发明公开了一种下转换光伏玻璃及其制备方法，该下转换光伏玻璃包括超白光伏玻璃层及位于该超白光伏玻璃层一表面上的厚度为80～100nm的发光薄膜，该发光薄膜的原料为SiO2:xEu3+,xNa+，x＝0.002～0.2，该超白光伏玻璃层中Fe2O3含量为0.005％～0.01％，且具有抗反射的绒面结构。本发明的下转换光伏玻璃可以有效的吸收掉照射至太阳能电池的短波光，然后发射出能量较低的长波光，增加太阳能电池的可见光波段的光谱响应，从而提高太阳能电池的光利用率和光电转换效率。

Description

一种下转换光伏玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池组件封装材料技术领域，涉及一种下转换光伏玻璃及其制备方法。
背景技术
单个晶体硅电池在阳光照射下其开路电压和短路电流有限，若要作为电源或者太阳能电站，必须将多个电池片并联和串联起来形成较大的电池方阵。电池片较薄且易碎，所以由单片太阳电池串联和并联后的组件需要用光伏玻璃池封装起来，以使其形成具有良好机械性能且能适应各种恶劣环境的电池组件。
由于封装玻璃对光的吸收不可避免会造成光能量损失，制备绒面、镀减反射膜和镀下转换薄膜都是减少光能量损失的有效措施，但光能量损失的抑制效果仍然不尽如人意。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种下转换光伏玻璃。
本发明的另一目的在于提供上述下转换光伏玻璃的制备方法
本发明的具体技术方案如下：
一种下转换光伏玻璃，包括超白光伏玻璃层及位于该超白光伏玻璃层一表面上的厚度为80～100nm的发光薄膜，该发光薄膜的原料为SiO2:xEu3+,xNa+，x＝0.002～0.2，该超白光伏玻璃层中Fe2O3含量为0.005％～0.01％，且具有抗反射的绒面结构。
在本发明的一个优选实施方案中，所述发光薄膜的厚度为85～95nm。
在本发明的一个优选实施方案中，所述x＝0.05～0.12。
一种上述下转换光伏玻璃的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶，陈化充分，上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶的制备方法包括溶胶凝胶法、共沉淀和水热法制备，上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶的颗粒直径为15nm～25nm，上述Na+以NaNO3或NaCl溶液的形式提供；
(2)将上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶用浸渍提拉法、喷涂法、滚动喷涂法或甩胶法覆盖超白光伏玻璃的一表面上；
(3)将步骤(2)所制备的物料在室温下放置10～15min，使溶胶形成湿凝胶，再于70℃～90℃放置20～40min，最后升温至140℃～160℃烘2～3h，形成所述发光薄膜，冷却后即得所述下转换光伏玻璃。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(1)为：
a、正硅酸乙酯、乙醇、盐酸和水按1:10～100:0.1～1:1～10的摩尔比量取，在反应容器内倒入全部正硅酸乙脂和二分之一的乙醇均匀混合，搅拌30～40min后；将盐酸、水与剩余的乙醇混合，混合均匀后再倒入上述反应容器内，于30～35℃搅拌1～1.5h；
b、在步骤a的物料中加入Eu(NO3)3、NaCl/NaNO3溶液制备SiO2:xEu3+,xNa+溶胶，再在30～35℃条件下搅拌4～5h，陈化1～3天，得颗粒直径为15nm～25nm的纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)为：将上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶用浸渍提拉法覆盖超白光伏玻璃的一表面上。
进一步优选的，所述步骤(2)为：将已清洗干净且干燥的超白光伏玻璃放入步骤(1)制得的纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶中，充分浸渍，然后以60～130mm/min的速度提拉，在超白光伏玻璃表面形成溶胶薄膜，立即用乙醇擦洗掉超白光伏玻璃其中一表面上的溶胶薄膜。
本发明的有益效果是：
1、本发明的下转换光伏玻璃包括超白光伏玻璃层及位于该超白光伏玻璃层一表面上的厚度为80～100nm的发光薄膜，该发光薄膜的原料为SiO2:xEu3+,xNa+，x＝0.002～0.2，可以有效的吸收掉照射至太阳能电池的短波光，然后发射出能量较低的长波光，增加太阳能电池的可见光波段的光谱响应，从而提高太阳能电池的光利用率和光电转换效率；
2、本发明的制备方法的工艺流程少、无污染，光伏玻璃上表面镀有的SiO2:xEu3+,xNa+薄层，由于折射率较玻璃低，在一定厚度的情况下可起到较好减反射的效果。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的下转换光伏玻璃的SEM图
图2为用本发明实施例1制备的下转换光伏玻璃封装的多晶硅电池与镀有SiO2薄膜光伏玻璃封装的多晶硅电池的外量子效率曲线。
图3为未用本发明实施例1制备的下转换光伏玻璃封装的多晶硅电池、用镀有SiO2薄膜的光伏玻璃封装的多晶硅电池与用本发明实施例1制备的下转换光伏玻璃封装的多晶硅电池的J-V曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
(1)制备纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶，陈化充分，上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶的颗粒直径为15nm～25nm，上述Na+以NaNO3或NaCl溶液的形式提供，具体的：
a、正硅酸乙酯、乙醇、盐酸和水按1:10～100:0.1～1:1～10的摩尔比量取，在反应容器内倒入全部正硅酸乙脂和二分之一的乙醇均匀混合，磁力搅拌30～40min后；将盐酸、水与剩余的乙醇混合，混合均匀后再倒入上述反应容器内，于30～35℃磁力搅拌1～1.5h；
b、在步骤a的物料中加入Eu(NO3)3、NaCl/NaNO3溶液制备SiO2:0.03Eu3+,0.03Na+溶胶，再在30℃条件下搅拌4h，陈化1～3天，得颗粒直径为15nm～25nm的纳米SiO2:0.03Eu3+,0.03Na+溶胶。
(2)将上述纳米SiO2:xEu3+,0.03Na+溶胶用浸渍提拉法覆盖超白光伏玻璃的一表面上：将已清洗干净且干燥的超白光伏玻璃放入步骤(1)制得的纳米SiO2:0.03Eu3+0.03xNa+溶胶中，充分浸渍，然后以60～130mm/min的速度提拉，在超白光伏玻璃表面形成溶胶薄膜，立即用乙醇擦洗3～5次，去掉超白光伏玻璃其中一表面上的溶胶薄膜；
(3)将步骤(2)所制备的物料在室温下放置10～15min，使溶胶形成湿凝胶，再于80℃放置30min，最后升温至150℃烘2h，形成所述发光薄膜，冷却后即得所述下转换光伏玻璃。
如图1所示，上述制得的下转换光伏玻璃的表面镀有一层SiO2:Eu3+,xNa+发光薄膜，SiO2:Eu3+,xNa+发光薄膜的表面致密，较平整；发光薄膜与玻璃之间没有空隙，结合较好，且厚度比较均匀。发光薄膜厚约90nm，起到减反射效果，其中掺杂Eu3+，起到光谱转换作用。经测试，超白光伏玻璃镀上该发光薄膜前后对多晶硅电池光电性能的影响结果如表1所示：
表1光伏玻璃镀膜前后对多晶硅电池光电性能的影响
上述下转换光伏玻璃封装的多晶硅电池(①)与镀有SiO2薄膜光伏玻璃封装的多晶硅电池(②)的外量子效率曲线如图2所示。用普通光伏玻璃封装的多晶硅电池(③)、用镀有SiO2薄膜的光伏玻璃封装的多晶硅电池(②)与用上述下转换光伏玻璃封装的多晶硅电池(①)的J-V曲线图如图3所示。
本领域普通技术人员可知，本发明的技术方案的参数在下述范围内变化时，仍能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果：
一种下转换光伏玻璃，包括超白光伏玻璃层及位于该超白光伏玻璃层一表面上的厚度为80～100nm(优选85～95nm)的发光薄膜，该发光薄膜的原料为SiO2:xEu3+,xNa+，x＝0.002～0.2(优选x＝0.05～0.12)，该超白光伏玻璃层中Fe2O3含量为0.005％～0.01％，且具有抗反射的绒面结构。该下转换光伏玻璃的制备方法包括如下步骤：
(1)制备纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶，陈化充分，上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶的制备方法包括溶胶凝胶法、共沉淀和水热法制备，上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶的颗粒直径为15nm～25nm，上述Na+以NaNO3或NaCl溶液的形式提供，具体的：
a、正硅酸乙酯、乙醇、盐酸和水按1:10～100:0.1～1:1～10的摩尔比量取，在反应容器内倒入全部正硅酸乙脂和二分之一的乙醇均匀混合，磁力搅拌30～40min后；将盐酸、水与剩余的乙醇混合，混合均匀后再倒入上述反应容器内，于30～35℃磁力搅拌1～1.5h；
b、在步骤a的物料中加入Eu(NO3)3、NaCl/NaNO3溶液制备SiO2:xEu3+,xNa+溶胶，再在30～35℃条件下搅拌4～5h，陈化1～3天，得颗粒直径为15nm～25nm的纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶。
(2)将上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶用浸渍提拉法、喷涂法、滚动喷涂法或甩胶法覆盖超白光伏玻璃的一表面上；
(3)将步骤(2)所制备的物料在室温下放置10～15min，使溶胶形成湿凝胶，再于70℃～90℃放置20～40min，最后升温至140℃～160℃烘2～3h，形成所述发光薄膜，冷却后即得所述下转换光伏玻璃。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种下转换光伏玻璃，其特征在于：包括超白光伏玻璃层及位于该超白光伏玻璃层一表面上的厚度为80～100nm的发光薄膜，该发光薄膜的原料为SiO2:xEu3+,xNa+，x＝0.002～0.2，该超白光伏玻璃层中Fe2O3含量为0.005％～0.01％，且具有抗反射的绒面结构。
2.如权利要求1所述的一种下转换光伏玻璃，其特征在于：所述发光薄膜的厚度为85～95nm。
3.如权利要求1所述的一种下转换光伏玻璃，其特征在于：所述x＝0.05～0.12。
4.一种权利要求1至3中任一权利要求所述的下转换光伏玻璃的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)制备纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶，陈化充分，上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶的制备方法包括溶胶凝胶法、共沉淀和水热法制备，上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶的颗粒直径为15nm～25nm，上述Na+以NaNO3或NaCl溶液的形式提供；
(2)将上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶用浸渍提拉法、喷涂法、滚动喷涂法或甩胶法覆盖超白光伏玻璃的一表面上；
(3)将步骤(2)所制备的物料在室温下放置10～15min，使溶胶形成湿凝胶，再于70℃～90℃放置20～40min，最后升温至140℃～160℃烘2～3h，形成所述发光薄膜，冷却后即得所述下转换光伏玻璃。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)为：
a、正硅酸乙酯、乙醇、盐酸和水按1:10～100:0.1～1:1～10的摩尔比量取，在反应容器内倒入全部正硅酸乙脂和二分之一的乙醇均匀混合，搅拌30～40min后；将盐酸、水与剩余的乙醇混合，混合均匀后再倒入上述反应容器内，于30～35℃搅拌1～1.5h；
b、在步骤a的物料中加入Eu(NO3)3、NaCl/NaNO3溶液制备SiO2:xEu3+,xNa+溶胶，Eu(NO3)3、NaCl/NaNO3溶液加入量由Eu3+掺杂比例确定，再在30～35℃条件下搅拌4～5h，陈化1～3天，得颗粒直径为15nm～25nm的纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)为：将上述纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶用浸渍提拉法覆盖超白光伏玻璃的一表面上。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)为：将已清洗干净且干燥的超白光伏玻璃放入步骤(1)制得的纳米SiO2:xEu3+,xNa+溶胶中，充分浸渍，然后以60～130mm/min的速度提拉，在超白光伏玻璃表面形成溶胶薄膜，立即用乙醇擦洗掉超白光伏玻璃其中一表面上的溶胶薄膜。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106630664A (zh) * 2016-12-10 2017-05-10 傅瞻远 一种低反射率双面镀膜光伏玻璃

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003016961A2 (en) * 2001-08-17 2003-02-27 Nanogram Corporation Optical materials and optical devices
CN102531406A (zh) * 2012-01-17 2012-07-04 信义玻璃工程（东莞）有限公司 减反射镀膜溶液、其制备方法和光伏玻璃及其制备方法
CN103183479A (zh) * 2013-04-16 2013-07-03 浙江大学 一种具有光转化作用的减反射薄膜的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003016961A2 (en) * 2001-08-17 2003-02-27 Nanogram Corporation Optical materials and optical devices
CN102531406A (zh) * 2012-01-17 2012-07-04 信义玻璃工程（东莞）有限公司 减反射镀膜溶液、其制备方法和光伏玻璃及其制备方法
CN103183479A (zh) * 2013-04-16 2013-07-03 浙江大学 一种具有光转化作用的减反射薄膜的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. C. PIVIN ET AL.: "Photoluminescence of Eu3+ and Sm3+ ions in SiO2, SiO2:Na2O films formed from gels and ion implanted silica", 《JOURNAL OF OPTOELECTRONICS AND ADVANCED MATERIALS》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106630664A (zh) * 2016-12-10 2017-05-10 傅瞻远 一种低反射率双面镀膜光伏玻璃

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