CN108054227A - 一种光伏组件及光伏组件防污涂层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种光伏组件及光伏组件防污涂层的制备方法，所述光伏组件防污涂层的制备方法包括如下步骤：S1，将0.372g的钛酸正丁酯加入到20mL的乙二醇中，再加入0.5g的聚乙二醇，剧烈搅拌；S2，对所述反应溶液采用化学沉积法合成二氧化钛空心颗粒；S3，提供光伏组件用玻璃板，将反应得到的所述二氧化钛颗粒与无水乙醇混合搅拌后，喷涂至所述玻璃板的上表面上形成光伏组件防污涂层。本发明光伏组件采用二氧化钛空心颗粒制成光伏组件的防污涂层，使得光伏组件的玻璃板表面保持清洁，从而能够提高光伏组件的发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种光伏组件及光伏组件防污涂层的制备方法。
背景技术
目前在光伏行业，国内外百兆瓦级大型电站在越来越多。但是当下环境日趋恶化，大气中的漂浮颗粒物不断增加，电站中采用的晶硅太阳能组件的面板是钢化玻璃。如果长期裸露在空气中，自然界会有大量的有机物和灰尘堆积在所述钢化玻璃的表面，从而导致晶硅太阳能组件表面落灰严重，而钢化玻璃表面的落灰遮挡太阳光线，则会降低晶硅太阳能组件中电池片的输出功率，导致电站发电量的降低。另外采用传统组件清洁方式则需要增加晶硅太阳能组件的清洗频率，一方面直接造成电站的维护成本的增加，另一方面也会造成对晶硅太阳能组件的玻璃表面的损坏，而对于有机物的堆积，常规的清洗也是无法彻底去除的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防污效果明显的光伏组件及光伏组件防污涂层的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种光伏组件防污涂层的制备方法，其步骤包括：S1，将0.372g的钛酸正丁酯加入到20mL的乙二醇中，再加入0.5g的聚乙二醇，剧烈搅拌；S2，对所述反应溶液采用化学沉积法合成二氧化钛颗粒；S3，提供光伏组件用玻璃板，将反应得到的所述二氧化钛颗粒与无水乙醇混合搅拌后，喷涂至所述玻璃板的上表面上形成防污涂层。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S1中加入的聚乙二醇的分子量为10000。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S1中反应液的搅拌时间为30min。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S2中的反应溶液的反应温度为200℃，反应时间为6h。
作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤S2的所述化学沉积法中，将反应后的所述反应溶液进行离心分离得到白色沉淀物，离心分离的转速为 8000r/min，离心分离时间为3min。
作为本发明进一步改进的技术方案，在步骤S2的所述化学沉积法中，将分离后的所述白色沉淀物通过去离子水以及无水乙醇依次洗涤若干次得到所述二氧化钛空心颗粒。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S2中将洗涤后的二氧化钛颗粒在60℃下干燥4h，得到球状的二氧化钛空心颗粒。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述二氧化钛空心颗粒直径在 710～2380nm之间。
本发明还采用如下技术方案，一种光伏组件，包括依次层叠设置的玻璃板、上封装胶膜层、电池串层、下封装胶膜层以及背板，所述玻璃板设有上表面和与其相对的下表面，所述玻璃板的所述下表面与上封装胶膜层相粘合，所述玻璃板上表面上设有防污涂层，所述防污涂层采用前述光伏组件防污涂层的制备方法所制成。
相较于现有技术，本发明通过钛酸正丁酯和乙二醇制备二氧化钛空心颗粒，将二氧化钛空心颗粒涂覆在所述光伏组件的玻璃板的上表面形成防污涂层，从而使玻璃板的外表面可通过吸收空气中的水分在所述防污涂层上形成水膜，有效阻挡污垢附着在玻璃板上表面上，从而保证了光伏组件的透光率。
附图说明
图1为本发明光伏组件拆分后的结构示意图。
图2为本发明光伏组件防污涂层的制备方法所制成的二氧化钛空心颗粒的TEM图。
图3为本发明光伏组件防污涂层的制备方法所制成的二氧化钛空心颗粒的TEM图。
图4为本发明光伏组件防污涂层的制备方法所制成的二氧化钛空心颗粒的XRD图。
图5为本发明光伏组件防污涂层的制备方法所制成的紫外光谱图。
图6为本发明玻璃板反射率测定曲线图。
图7为本发明发电效率对比图。
附图标记：1-玻璃板；2-上封装胶膜层；3-电池串层；4-下封装胶膜层； 5-背板；11-上表面；12-下表面；13-防污涂层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
请参图1所示的一种光伏组件，所述光伏组件包括自上而下依次叠层设置的玻璃板1、上封装胶膜层2、电池串层3、下封装胶膜层4以及背板 5。所述玻璃板1设有上表面11和与其相对的下表面12，所述玻璃板1的所述下表面12与上封装胶膜层2相粘合，所述玻璃板1外表面上设有防污涂层13，所述防污涂层13为超亲水二氧化钛涂层。
所述光伏组件防污涂层的制备方法包括以下步骤：S1，将0.372g的钛酸正丁酯加入到20mL的乙二醇中，再加入0.5g的分子量为10000的聚乙二醇作为表面活性剂，在搅拌器中剧烈搅拌30min；S2，将步骤S1的反应溶液放入聚四氟乙烯高压釜中，将高压釜放入烘箱中，在200℃的温度下反应6h，自然冷却至室温后，将反应产物在8000r/min下离心3min，分离出白色沉淀物，将分离后的所述白色沉淀物用去离子水和无水乙醇依次洗涤数次后放入烘箱中在200℃的温度下干燥4h，得到二氧化钛空心颗粒，所述二氧化钛空心颗粒的直径范围为710～2380nm；S3，将反应得到的所述二氧化钛颗粒与无水乙醇混合搅拌后，喷涂至所述太阳能电池片半成品的玻璃板外表面上形成防污涂层。
由图2的TEM图可得出，二氧化钛空心颗粒的直径在710～2380nm 之间，由图3的TEM图可得出本实施方式制备的二氧化钛颗粒为空心颗粒。
图4是二氧化钛空心颗粒的XRD图，从图谱中可看出，在25.3°、 38.5°、47.75°54.1°、55.2°、62.5°处有明显的吸收峰，与二氧化钛的标准卡片[JCPDS]相符。
图5是二氧化钛空心颗粒的紫外吸收光谱图，由图可知，二氧化钛空心颗粒在310-800nm处显示出强大的吸收特性。
在本实施方式中，将通过所述光伏组件防污染涂层的制备方法所制备得到的二氧化钛空心颗粒涂覆到光伏组件玻璃板的外表面，形成超亲水防污涂层13，利用涂覆在玻璃板1上表面11的防污涂层13吸附大气中的水分形成一层水膜，玻璃板1上表面11由于被水膜覆盖，污垢不能附着在玻璃板1的上表面11上，只能悬浮于水膜表面，当降雨后，由于水膜与雨水形成亲和状态，使污垢更容易浮起，之后雨水进一步在玻璃板1上表面11积存，污垢就会随雨水流下，达到更好的清洁效果。
在本实施方式中，二氧化钛空心颗粒涂覆在光伏电池的玻璃板外表面，降低了玻璃板对光的反射作用，从而提高了组件对光的吸收利用率。对反射率的测定结构如图6所示，其中曲线c为没有涂覆二氧化钛空心纳米颗粒的玻璃板，曲线d为涂有二氧化钛空心颗粒的玻璃板。
在本实施方式中，二氧化钛空心颗粒涂覆在玻璃板1上表面11使得光伏组件的发电效率提升，数据如图7所示，图中曲线a为涂有二氧化钛空心颗粒的玻璃板1制作的光伏组件；曲线b为没有二氧化钛空心颗粒的玻璃板制作的光伏组件。从图7中可以看出，涂有二氧化钛空心颗粒的玻璃板的发电效率明显优于没有涂覆二氧化钛空心颗粒的玻璃板制作的光伏组件。
综上所述，本发明通过钛酸正丁酯和乙二醇制备二氧化钛空心颗粒，将二氧化钛空心颗粒涂覆在光伏组件的玻璃板1上表面11形成具有超亲水性的防污涂层13，从而使玻璃板1上表面11吸收空气中的水分在所述防污涂层13的表面形成水膜，有效阻挡污垢附着在玻璃板1的上表面11上，雨水进一步在所述防污涂层13的表面积存，污垢就能轻易随其流走，从而减少灰层和有机物在所述光伏组件的玻璃板1上表面11上的堆积，保证了所述光伏组件的透光率，从而提高光伏组件的发电量。
本发明光伏组件在降水环境中能最大程度发挥其除污自洁性能，并且实施方便，减少光伏组件的维护成本。
另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (9)
1.一种光伏组件防污涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将0.372g的钛酸正丁酯加入到20mL的乙二醇中，再加入0.5g的聚乙二醇，剧烈搅拌；
S2，对所述反应溶液采用化学沉积法合成二氧化钛空心颗粒；
S3，提供光伏组件用玻璃板，将反应得到的所述二氧化钛空心颗粒与无水乙醇混合搅拌后，喷涂至所述玻璃板的上表面上形成所述光伏组件防污涂层。
2.如权利要求1所述的光伏组件防污涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中加入的聚乙二醇的分子量为10000。
3.如权利要求1所述的光伏组件防污涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中反应溶液的搅拌时间为30min。
4.如权利要求1所述的光伏组件防污涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的反应溶液的反应温度为200℃，反应时间为6h。
5.如权利要求1所述的光伏组件防污涂层的制备方法，其特征在于：在步骤S2的所述化学沉积法中，将反应后的所述反应溶液进行离心分离得到白色沉淀物，离心分离转速为8000r/min，离心分离时间为3min。
6.如权利要求1所述的光伏组件防污涂层的制备方法，其特征在于：在步骤S2的所述化学沉积法中，将分离后的所述白色沉淀物通过去离子水以及无水乙醇依次洗涤若干次得到所述二氧化钛空心颗粒。
7.如权利要求6所述的光伏组件防污涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，将洗涤后的所述二氧化钛颗粒在60℃干燥4h，得到球状的二氧化钛空心颗粒。
8.如权利要求1所述的光伏组件防污涂层的制备方法，其特征在于：制备得到的所述二氧化钛空心颗粒直径在710～2380nm之间。
9.一种光伏组件，包括上下依次层叠设置的玻璃板、上封装胶膜层、电池串层、下封装胶膜层以及背板，所述玻璃板设有上表面和与其相对的下表面，所述玻璃板的所述下表面与所述上封装胶膜层相粘合，其特征在于：所述玻璃板的所述上表面上设有防污涂层，所述防污涂层为如权利要求1至权利要求8中任意一项所述的光伏组件防污涂层的制备方法所制成。
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