CN108914682A - 纸的制备方法、减反射层、光伏器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种纸的制备方法、减反射层、光伏器件及其制备方法，属于减反射层技术领域，其可至少部分解决现有的减反射层不能同时达到高透过率和高雾度、制备工艺复杂、成本高、不环保的问题。本发明的纸的制备方法包括：制备微米纤维的第一溶液；微米纤维在第一溶液的强氧化体系中发生反应直径减小，得到纳米纤维的第二溶液；对第二溶液进行均质处理，得到凝胶状的纳米纤维分散体；将纳米纤维分散体与微米纤维的第三溶液混合，得到混合溶液，用混合溶液抄造制得复合纸。
Description
技术领域
本发明属于减反射层技术领域，具体涉及一种纸的制备方法、减反射层、光伏器件及其制备方法。
背景技术
光伏电池等光伏器件中，实际进行光电转换的半导体吸收层(光伏转换层)与空气界面的折射率差异较大，故如图1所示，超过三成的入射光会被反射而无法吸收，由此降低了光伏器件的光吸收率，造成能量损失。为此，可如图1所示，在光伏转换层的入光面上设置减反射层，减反射层为表面(如靠近光伏转换层一侧的表面)粗糙(如颗粒、凹凸等)的透明膜(如石油衍生物基的高分子膜)，其具有较高的透过率，故允许大部分的光透过而照射到光伏转换层上，同时又有较高的雾度，故可将被光伏转换层反射的光再次反射回去，从而提高光伏器件的光吸收率。
但是，现有的高分子膜往往难以同时满足这高透过率和高雾度的要求。
同时，现有减反射层一般通过在高分子膜上涂布颗粒或将表面腐蚀出凹凸结构制备，但前者的颗粒不易均匀从而会影响散射均一性，后者制备工艺复杂，且容易引入缺陷使得膜层损毁。
另外，现有高分子膜通常成本较高，难以降解，对环境造成较大影响。
发明内容
本发明至少部分解决现有的减反射层不能同时达到高透过率和高雾度、制备工艺复杂、成本高、不环保的问题，提供一种可同时实现高透过率和高雾度、制备工艺简单、成本低、环保的纸的制备方法、减反射层、光伏器件及其制备方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种纸的制备方法，其包括：
制备微米纤维的第一溶液；
微米纤维在第一溶液的强氧化体系中发生反应直径减小，得到纳米纤维的第二溶液；
对第二溶液进行均质处理，得到凝胶状的纳米纤维分散体；
将纳米纤维分散体与微米纤维的第三溶液混合，得到混合溶液，用混合溶液抄造制得复合纸。
优选的是，所述纤维为木纤维或甲壳素纤维。
优选的是，所述微米纤维的直径大于8微米，纳米纤维的直径在15～25纳米。
优选的是，所述第一溶液在反应开始前按质量百分含量包括以下原料：
微米纤维：0.8～1.2％；
四甲基哌啶：1～2％；
溴化盐：8～14％；
水：余量；
所述微米纤维在第一溶液的强氧化体系中发生反应直径减小包括：
向第一溶液中滴加次氯酸盐使得第一溶液的pH值保持在9.5～11并形成强氧化体系，微米纤维在第一溶液中反应3.5～4.5小时，直径减小。
优选的是，所述对第二溶液进行均质处理包括：
向第二溶液中加水稀释至纳米纤维的质量百分含量在0.1～0.3％，之后通过微射流机以25000～35000psi的压强均质处理。
优选的是，所述第三溶液中微米纤维的质量百分含量在1～2％。
优选的是，所述复合纸中纳米纤维的质量百分含量在50～70％。
优选的是，所述复合纸的厚度在40～80微米。
优选的是，在所述用混合溶液抄造制得复合纸后，还包括：
将所述纳米纤维分散体倒在复合纸上后干燥，得到叠层复合纸。
进一步优选的是，所述干燥为在压榨机中以2～3MPa的压力进行压榨干燥。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种减反射层，其为上述方法制得的复合纸或叠层复合纸。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种光伏器件，其包括：
用于进行光伏转换的光伏转换层，其具有用于光进入的入光面；
设于所述光伏转换层的入光面上的上述的减反射层。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种上述光伏器件的制备方法，其包括：
形成所述光伏转换层；
将所述减反射层设置于光伏转换层表面。
优选的，所述光伏转换层包括N型层和设于其上的P型层，所述P型层是柔性的，所述形成所述光伏转换层包括：
将P型层设置于中介上；
将所述中介具有P型层的一侧与N型层接触；
溶解所述中介，使P型层设于N型层上。
附图说明
图1为减反射层的作用示意图；
图2为本发明的实施例的一种纸的制备方法的流程示意图；
图3为本发明的实施例的一种光伏器件的剖面结构示意图；
图4为P型层转印的原理示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种纸的制备方法，其包括：
S11、制备微米纤维的第一溶液。
S12、微米纤维在第一溶液的强氧化体系中发生反应直径减小，得到纳米纤维的第二溶液。
S13、对第二溶液进行均质处理，得到凝胶状的纳米纤维分散体；
S14、将纳米纤维分散体与微米纤维的第三溶液混合，得到混合溶液，用混合溶液抄造制得复合纸。
常规纸内部的纤维、孔洞均为微米级，故其内部的光散射很严重，透过率很低(基本不透明)，不能用于减反射。而根据本实施例的纸的制备方法，先通过强氧化降低部分纤维原料的直径至纳米级，之后将其与直径在微米级的纤维一同抄造制备纸产品。当纤维直径变小到纳米量级后，纤维本身对光的散射减弱；同时，抄造纸页的紧度上升，使得纸内部的孔隙率下降，纤维表面与空气接触处的光散射减少，光的透过率提高；而由于复合纸中的部分纤维直径仍为微米级，大于光波长，故光照射到这些纤维上时会发生正向散射，从而纸仍具有较高的雾度。由此，以上方法制得的纸同时具有较高的雾度和透过率，可较好的满足减反射的要求。
同时，单纯的纳米纤维溶液涂布耗时耗力，产品的形稳性较差，雾度低；而微米纤维网络具有较好的抗形变性能，从而可使产品纸遇水能有效抵抗形变，在保证较好形稳性的同时提高透明度和雾度。
另外，以上的方法的制备工艺简单，容易实现，成本低，且所得产品是纤维构成的纸，可降解，环保性更好。
实施例2：
如图2所示，本实施例提供一种纸的制备方法。
本实施例中，微米纤维是指直径在微米级的纤维，其直径应在8微米以上，更优选在10微米以上。
具体的，以上纤维可为木纤维或甲壳素纤维，相应的微米纤维原料可采用市售的木浆或甲壳素纤维。
以下均以纤维为木纤维，微米纤维的原料为木浆为例进行说明。但应当理解，其它符合尺寸要求的纤维也是可用的。
具体的，本实施例的方法可包括：
S21、制备木浆的第一溶液。
该第一溶液按质量百分含量包括以下原料：
木浆：0.8～1.2％；
四甲基哌啶：1～2％；
溴化盐：8～14％；
水：余量。
也就是说，向木浆中加水，使木纤维在水中充分分散，再向其中加入以上含量的四甲基哌啶、溴化盐，形成第一溶液。
其中，具体的溴化盐可包括溴化钠、溴化钾等。
S22、向第一溶液中滴加次氯酸盐使得第一溶液的pH值保持在9.5～11并形成强氧化体系，木纤维在第一溶液中反应3.5～4.5小时(如4小时)，得到纳米木纤维的第二溶液。
也就是说，向第一溶液中滴加次氯酸盐调节其pH值在9.5～11，从而使第一溶液形成“四甲基哌啶+溴化盐+次氯酸盐”的强氧化体系；木纤维在常温下在其中反应3.5～4.5小时直径减小，变成纳米木纤维，而溶液也变成纳米木纤维的第二溶液。
其中，木纤维经强氧化体系处理后将葡萄糖碳六位的羟基氧化，引起纤维间静电强排斥，从而纤维素间的氢键结合度降低，无定型区发生溶胀，使得小纤维含量上升，纤维直径减小。
其中，反应后得到的纳米木纤维的直径在15～25纳米，例如为20纳米。
其中，具体的次氯酸盐可包括次氯酸钠、次氯酸钾等。
S23、向第二溶液中加水稀释至纳米木纤维的质量百分含量在0.1～0.3％，之后通过微射流机以25000～35000psi的压强均质处理，得到凝胶状的纳米木纤维分散体。
也就是说，加水调整第二溶液中纳米木纤维的浓度至0.1～0.3wt％(认为反应前后木纤维的质量不变)，之后在微射流机中以25000～35000psi(磅力/平方英寸)的压强对其进行均质处理，在外加强机械力的作用下将纤维轴向切短，从而得到凝胶状的纳米木纤维分散体。
S24、将纳米木纤维分散体与木浆质量百分含量在1～2％的第三溶液混合，得到混合溶液，用混合溶液抄造制得复合纸。
也就是说，另取未经处理的木浆在水中分散形成浓度1～2％的第三溶液，再与以上的纳米木纤维分散体混合，并用得到的混合溶液通过抄造制得复合纸产品。
常规纸内部的纤维、孔洞均为微米级，故其内部的光散射很严重，透过率很低(基本不透明)，不能用于减反射。而根据本实施例的纸的制备方法，先通过强氧化降低部分纤维原料的直径至纳米级，之后将其与直径在微米级的纤维一同抄造制备纸产品。当纤维直径变小到纳米量级后，纤维本身对光的散射减弱；同时，抄造纸页的紧度上升，使得纸内部的孔隙率下降，纤维表面与空气接触处的光散射减少，光的透过率提高；而由于复合纸中的部分纤维直径仍为微米级，大于光波长，故光照射到这些纤维上时会发生正向散射，从而纸仍具有较高的雾度。由此，以上方法制得的纸同时具有较高的雾度和透过率，可较好的满足减反射的要求。
同时，单纯的纳米纤维溶液涂布耗时耗力，产品的形稳性较差，雾度低；而微米纤维网络具有较好的抗形变性能，从而可使产品纸遇水能有效抵抗形变，在保证较好形稳性的同时提高透明度和雾度。
另外，以上的方法的制备工艺简单，容易实现，成本低，且所得产品是纤维构成的纸，可降解，环保性更好。
优选的，复合纸的厚度在40～80微米。
其中，所制备的纸的具体厚度可根据纸张平面尺寸等确定，通常可在40～80微米。
优选的，复合纸中纳米木纤维的质量百分含量在50～70％。
也就是说，可调整纳米木纤维分散体与第三溶液的用量比(实际是调整两种木纤维的用量比)，从而保证在最终制得的复合纸中，纳米木纤维的含量在50～70wt％，而未经处理的微米木纤维(木浆)的含量则为余量。
其中，通过增加纳米木纤维的含量可提高纸的透明度，但若纳米木纤维含量过高也会导致雾度明显降低，且对透过率的提升反而有限，同时，对形稳性等也有较大影响。因此，纳米木纤维的含量优选应在以上50～70wt％的范围内。
S25、优选的，将纳米木纤维分散体倒在复合纸上后干燥，得到叠层复合纸。
优选的，以上干燥为在压榨机中以2～3MPa的压力进行压榨干燥。
也就是说，在制得以上的复合纸后，可继续将以上制备的纳米木纤维分散体再倒在复合纸上并进行压榨干燥，从而得到层叠复合纸，即在由两种纤维构成的复合纸的表面层叠有纳米木纤维的层。
通过以上步骤，可将纳米木纤维分散体进一步填充到纸的孔洞内，使孔洞尺寸也变为纳米级，降低背向散射，让纸更为透明。
而且，由于叠层复合纸表面有纳米木纤维层，故其表面平滑度更高，不易吸附污渍灰尘，更易清洁，更适于作为光伏器件中的减反射层使用。
同时，相比传统的将纸浸渍在树脂、油脂中方式，本步骤的方法不使用额外的试剂，更环保，且对透过率的提高也更明显。
本实施例的方法制备的复合纸和叠层复合纸在380～780nm的可见光的雾度在50～70％，透过率在80～95％。具体的，其中相对于叠层复合纸，未层叠的复合纸的透过率稍低一些，而雾度更高一些。
实施例3：
本实施例提供一种减反射层，其是上述方法制得的复合纸或叠层复合纸。
也就是说，由于以上方法制得的纸兼具较高的透过率和雾度，故可用其作为减反射层，如用于光伏器件中的减反射层。
实施例4：
如图3、图4所示，本实施例提供一种光伏器件，其包括：
用于进行光伏转换的光伏转换层，其具有用于光进入的入光面；
设于光伏转换层的入光面上的上述减反射层。
也就是说，可将以上纸质的减反射层设于真正起到光伏转换作用的光伏转换层(核心传输膜层)的入光面上，由于以上减反射层具有较高的透过率和雾度，且折射率介于空气和光伏转换层的半导体吸收层(如硅)之间，故可有效降低光伏转换层表面对光的反射，其通常可使光伏器件的光吸收效率提高10～20％。
同时，通过对光传播方向、路径的控制，可使光吸收主要发生在能提高载流子产生和吸收的区域，使得入射角有更广的分布，有效增加光伏转换层对光的捕集能力，减少对光入射角度和波长的依赖。
具体的，该光伏器件可为光伏电池等，在此不再详细描述。
具体的，如图3所示，以上光伏转换层可包括叠置的P型层和N型层，且两层分别与各自的电极相连。
N型层可为单晶硅或多晶硅等的硬质层，从而可同时作为整体器件的衬底。或者，N型层也可为生长在玻璃衬底上的膜层。
与N型层连接的电极可为设于其远离P型层一侧的蒸镀的金属电极。
P型层则可选自碳纳米管、石墨烯等可挠曲的空穴传输材料的层，即为柔性的P型层。在N型层表面可沉积绝缘层(如二氧化硅层)，之后通过光刻工艺在绝缘层中形成矩形窗口，P型层则可被转印或直接蒸镀到该窗口处。
与P型层对应的电极则可为涂覆的银胶，或者蒸镀的电极等，只要其可与P型层形成良好的欧姆接触，降低阻抗即可。
在P型层远离N型层一侧外，还可设有保护层(Cover)、用于增强与减反射层间粘结力的粘结层(如PVA)等结构，在此不再详细描述。
以上纸质的减反射层是设于以上光伏转换层整体的入光面的。
实施例5：
如图3、图4所示，本实施例提供一种上述光伏器件的制备方法，其包括：
S51、形成光伏转换层。
S52、将减反射层设置于光伏转换层表面。
也就是说，在形成以上光伏转换层后，可将以上纸质的减反射层设于其表面。
优选的，光伏转换层包括N型层和设于其上的P型层，P型层是柔性的，而形成光伏转换层包括：
S51、将P型层设置于中介上。
S52、将中介具有P型层的一侧与N型层接触。
S53、溶解中介，使P型层设于N型层上。
如图4所示，当P型层为柔性时，其可采用转移转印的方法将其与N型层(如以上形成了窗口的N型层)结合。具体的，可先通过化学气相沉积(CVD)等方式形成P型层，并其设于高分子材料(如PMMA)的中介上，之后将中介设有P型层的一面贴到N型层上，再通过酒精等溶解中介，从而使P型层转移到在N型层表面。
具体的，以上将减反射层设置于光伏转换层表面的方式也是多样的。例如，可以是先制备出独立的减反射层，之后通过粘结等方式将其贴附在光伏转换层上。或者，也可以用光伏转换层为抄造的衬底，直接将减反射层(纸)制备于其上。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种纸的制备方法，其特征在于，包括：
制备微米纤维的第一溶液；
微米纤维在第一溶液的强氧化体系中发生反应直径减小，得到纳米纤维的第二溶液；
对第二溶液进行均质处理，得到凝胶状的纳米纤维分散体；
将纳米纤维分散体与微米纤维的第三溶液混合，得到混合溶液，用混合溶液抄造制得复合纸。
2.根据权利要求1所述的纸的制备方法，其特征在于，
所述纤维为木纤维或甲壳素纤维。
3.根据权利要求1所述的纸的制备方法，其特征在于，
所述微米纤维的直径大于8微米，纳米纤维的直径在15～25纳米。
4.根据权利要求1所述的纸的制备方法，其特征在于，所述第一溶液在反应开始前按质量百分含量包括以下原料：
微米纤维：0.8～1.2％；
四甲基哌啶：1～2％；
溴化盐：8～14％；
水：余量；
所述微米纤维在第一溶液的强氧化体系中发生反应直径减小包括：
向第一溶液中滴加次氯酸盐使得第一溶液的pH值保持在9.5～11并形成强氧化体系，微米纤维在第一溶液中反应3.5～4.5小时，直径减小。
5.根据权利要求1所述的纸的制备方法，其特征在于，所述对第二溶液进行均质处理包括：
向第二溶液中加水稀释至纳米纤维的质量百分含量在0.1～0.3％，之后通过微射流机以25000～35000psi的压强均质处理。
6.根据权利要求1所述的纸的制备方法，其特征在于，
所述第三溶液中微米纤维的质量百分含量在1～2％。
7.根据权利要求1所述的纸的制备方法，其特征在于，
所述复合纸中纳米纤维的质量百分含量在50～70％。
8.根据权利要求1所述的纸的制备方法，其特征在于，
所述复合纸的厚度在40～80微米。
9.根据权利要求1所述的纸的制备方法，其特征在于，在所述用混合溶液抄造制得复合纸后，还包括：
将所述纳米纤维分散体倒在复合纸上后干燥，得到叠层复合纸。
10.根据权利要求9所述的纸的制备方法，其特征在于，
所述干燥为在压榨机中以2～3MPa的压力进行压榨干燥。
11.一种减反射层，其特征在于，
所述减反射层是由权利要求1至8中任意一项所述的纸的制备方法制得的复合纸；
或者，
所述减反射层是由权利要求9或10所述的纸的制备方法制得的叠层复合纸。
12.一种光伏器件，其特征在于，包括：
用于进行光伏转换的光伏转换层，其具有用于光进入的入光面；
设于所述光伏转换层的入光面上的减反射层，所述减反射层为权利要求11所述的减反射层。
13.一种光伏器件的制备方法，其特征在于，所述光伏器件为权利要求12所述的光伏器件，所述光伏器件的制备方法包括：
形成所述光伏转换层；
将所述减反射层设置于光伏转换层表面。
14.根据权利要求13所述的光伏器件的制备方法，其特征在于，所述光伏转换层包括N型层和设于其上的P型层，所述P型层是柔性的，所述形成所述光伏转换层包括：
将P型层设置于中介上；
将所述中介具有P型层的一侧与N型层接触；
溶解所述中介，使P型层设于N型层上。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN107287988A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-10-24 | 清华大学 | 一种微/纳米复合纤维电气绝缘纸的制备方法 |
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| CN105297524A (zh) * | 2014-05-26 | 2016-02-03 | 昆明纳太科技有限公司 | 跨尺度纤维纸及其湿法抄造方法 |
| CN107287988A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-10-24 | 清华大学 | 一种微/纳米复合纤维电气绝缘纸的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 方志强: "高透明纸的制备及其在电子器件中的应用", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110359311A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-10-22 | 浙江金昌特种纸股份有限公司 | 一种纯纳米纤维素薄膜的制备方法 |
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