KR101652371B1 - 태양전지 모듈 반사 방지막 형성용 mfi형 제올라이트의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 mfi형 제올라이트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) 구조 유도제(template) 함유 용액에 실리카 전구체를 첨가하고 교반하여 반응 용액을 형성하는 단계; (b) 상기 반응 용액을 감압 증류하여 농축하는 단계; 및 (c) 상기 농축된 용액을 100 ~ 170 ℃에서 1 ∼ 5 시간 동안 수열 합성해 MFI형 실리카라이트(silicalite)를 형성시키는 단계;를 포함하는 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법, 이에 의해 제조된 반사 방지막 형성용 제올라이트, 이를 포함하는 반사 방지막을 갖는 전면 유리 및 태양전지 모듈에 대한 것으로서, 본 발명에 따르면, 태양광의 반사방지 특성이 탁월할 뿐만 아니라, 우수한 기계적 물성을 가지고, 나아가, 항균 및 방오 특성까지 구비한 태양전지 모듈용 반사 방지막의 제조에 사용될 수 있는 균일한 입도 분포를 가지는 구형의 MFI형 제올라이트를 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 태양전지 모듈 반사 방지막 형성용 제올라이트의 제조 방법, 이에 의해 제조된 반사 방지막 형성용 제올라이트, 이를 포함하는 반사 방지막을 갖는 전면 유리 및 태양전지 모듈에 관한 것이다.
최근 친환경 대체 에너지에 대한 관심이 높아지면서, 청정 에너지 중 하나인 태양광을 이용하여 전력을 생산하는데 대한 관심도 크게 증가하고 있다.
일반적으로, 태양전지는 실리콘 태양전지, 화합물 반도체 태양전지, 유기 태양전지, 염료감응 태양전지 등의 태양전지 소자를 상부 투명 보호재와 하부 기판 보호재로 보호하고, 태양전지 소자와 보호재를 접착시켜 고정하여 제조되는 태양전지 모듈을 포함한다.
이러한, 태양전지 모듈에서 상기 상부 보호재는 통상적으로 유리 기판을 사용하고 있는데, 상기 유리 기판이 태양광을 반사하기 때문에 태양전지 모듈의 발전 효율이 떨어지는 단점이 있다.
그에 따라, 태양전지 모듈에 고분자 중합체로 이루어진 반사방지 필름을 적용하고자 하는 시도가 있었다. 그러나, 이러한 반사방지필름은 반사방지 특성이 떨어져 오히려 발전효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다. 나아가, 태양전지 모듈을 장시간 사용시 상기 반사방지필름의 표면 오염으로 인하여 광투과율의 저하가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 최근에 Sol-gel법을 이용해 제조된 다공성 실리카(SiO2) 소재의 태양전지 모듈용 반사 방지막에 대한 연구가 보고된 바 있으나, 이러한 다공성 실리카의 경우 기공에 의해 기계적 특성이 나빠 내구성에 문제점을 가진다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 태양전지로 입사되는 태양광의 반사를 최소화시키면서 우수한 기계적 물성을 가져 내 태양전지의 효율 개선에 유용하게 사용될 수 있는 태양전지 모듈용 반사 방지막의 형성에 사용될 수 있는 무기계 소재의 제조방법 , 이에 의해 제조된 무기계 소재, 상기 무기계 소재를 포함하는 반사 방지층이 형성된 태양전지 모듈용 전면 유리, 및 상기 전면 유리를 포함하는 태양전지 모듈을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법은 (a) 구조 유도제(template) 함유 용액에 실리카 전구체를 첨가하고 교반하여 반응 용액을 형성하는 단계와, (b) 상기 반응 용액을 감압 증류하여 농축하는 단계 및 (c) 상기 농축된 용액을 100 ~ 170 ℃에서 1 ∼ 5 시간 동안 수열 합성해 MFI형 실리카라이트(silicalite)를 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법은 상기 단계 (a)에서, 상기 구조 유도제는 테트라프로필암모니움 하이드록사이드(TPAOH), 테트라에틸암모니움 하이드록사이드(TEAOH), 테트라메틸암모니움(TMA), 테트라부틸암모늄(TBA) 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법은 상기 단계 (a)에서, 상기 실리카 전구체는 테트라알킬오르소실리케이트(TAOS), 실리카 졸, 실리카 겔, 소디움 실리케이트, 흄드실리카 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법은, 상기 단계 (a)에서, 테트라프로필암모니움 하이드록사이드(TPAOH)함유 용액에 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS)를 첨가하고 교반하여 이산화규소(SiO2), 에탄올(C2H5OH), 테트라프로필암모니움 하이드록사이드(TPAOH) 및 물(H2O)을 포함하는 반응 용액을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법은, 상기 단계 (c)에서 얻은 MFI형 실리카라이트(silicalite)를 수세 및 건조한 후, 400 ~ 700 ℃의 온도범위에서 하소하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법에 따라 제조된 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트를 제안한다.
또한, 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트는 입도가 10 내지 300 nm인 구형 입자인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 MFI형 제올라이트를 포함하는 반사 방지층이 표면에 코팅된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 전면 유리는 상기 반사 방지층은 은(Ag) 나노입자, 이산화티탄(TiO2) 입자 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명은 상기 태양전지 모듈용 전면 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈을 제안한다.
본 발명에 따르면, 태양광의 반사방지 특성이 탁월할 뿐만 아니라, 우수한 기계적 물성을 가지고, 나아가, 항균 및 방오 특성까지 구비한 태양전지 모듈용 반사 방지막의 제조에 사용될 수 있는 균일한 입도 분포를 가지는 구형의 MFI형 제올라이트를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 합성된 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)을 보여주는 투과전자현미경(TEM) 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 합성된 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)의 결정 입도 분포를 PSA를 이용하여 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 수열합성 온도에 따라 제조된 MFI형 제올라이트의 입자크기를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 합성된 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)의 나노결정성을 X-선 회절 분석기를 이용하여 XRD 분석한 결과를 나타내는 그래프이다 .
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 합성된 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)을 보여주는 투과전자현미경(TEM) 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 합성된 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)의 결정 입도 분포를 PSA를 이용하여 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 수열합성 온도에 따라 제조된 MFI형 제올라이트의 입자크기를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 합성된 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)의 나노결정성을 X-선 회절 분석기를 이용하여 XRD 분석한 결과를 나타내는 그래프이다 .
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있는 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
참고로, 제올라이트는 실리콘과 알루미늄이 산소원자를 통해 삼차원적인 세공구조를 가지고 있기 때문에 산업적으로 유용한 천연 및 합성 결정성 알루미노 실리케이트계 광물질이며, 제올라이트 중에서 1972년 모빌(Mobil)사의 Argauer와 Landolt에 의하여 유기물질인 TPA+(tetrapropylammonium ion)을 첨가하여 Si/Al ratio가 높고 열적 안정성이 뛰어난 pentasil 제올라이트인 MFI형 제올라이트가 합성된 이래, 이 물질이 갖는 우수한 효능과 독특한 세공 구조 때문에 석유 정제 분야, 합성 화학 분야, 공해 및 환경 개선 분야 등에 널리 응용되고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 MFI형 제올라이트를 이용한 태양전지 모듈용 반사 방지막의 제조 방법은, 구조 유도제(template) 함유 용액에 실리카 전구체를 첨가하고 교반하여 반응 용액을 형성하는 단계(S101)와, 상기 합성된 반응 용액을 감압 증류하여 농축하는 단계(S102) 및 상기 농축된 용액을 100 ~ 170 ℃에서 1 ∼ 5 시간 동안 수열 합성해 MFI형 실리카라이트(silicalite)를 형성시키는 단계(S103)를 포함하며, 이하에서 상기 단계 S101 내지 S103에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 단계 S101은 구조 유도제(template) 함유 용액에 실리카 전구체를 첨가하고 교반하여 반응 용액을 형성하는 단계(S101)로, 이는 태양전지용 커버 전면 유리 표면에서의 빛 반사량을 최대한 억제할 수 있는 MFI형 제올라이트의 합성에 필요한 반응 용액을 형성하는 단계이다.
여기서, 상기 구조 유도제는 특정 결정구조(crystalline structure)를 가지는 제올라이트를 형성하기 위한 주형(template) 역할을 하는 물질로서, 본 발명에서 사용되는 구조 유도제는 테트라프로필 암모니움 하이드록사이드(TPAOH), 테트라에틸암모니움 하이드록사이드(TEAOH), 테트라메틸암모늄(TMA), 테트라부틸암모늄(TBA) 또는 이의 혼합물인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 테트라프로필암모니움하이드록사이드(TPAOH)를 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 실리카 전구체는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정이 요구되지는 않으나, 수열합성을 수행하는 실리카 전구체는 불용성인 것만을 사용하여야 한다.
이러한 불용성인 실리카 전구체는 예를 들어 테트라알킬오르소실리케이트(TAOS), 실리카 졸, 실리카 겔, 소디움 실리케이트, 흄드 실리카 또는 이들의 혼합물인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 테트라에틸오르소실리케이트(TEOS)를 사용한다.
또한, 실리카 전구체 자체는 용해성을 가지나 건조, 소성 및 분쇄 방법으로 불용성 실리카로 전환된 것을 사용하여도 무방하다. 구체적으로 테트라알킬 오르소실리케이트 자체로는 용해성을 가져 사용할 수 없으나, 이를 가수분해한 후 건조, 소성 및 분쇄 과정을 거치면 불용성인 실리카가 되므로 이는 사용이 가능하게 된다.
상기 단계 S101을 실시하는 가장 바람직한 형태로는, 테트라프로필암모니움 하이드록사이드(TPAOH) 함유 용액에 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS)를 첨가하고 교반하여 이산화규소(SiO2), 에탄올(C2H5OH), 테트라프로필암모니움 하이드록사이드(TPAOH) 및 물(H2O)을 포함하는 반응 용액을 형성하는 것이다.
다음으로, 상기 단계(S101)에서 합성된 반응 용액으로부터 생성된 용매 성분을 감압 증류하여 농축한다(S102).
상기 용매 성분은 상기 단계(S101)에서 반응 용액의 반응 결과 형성된 것으로서, 물(H2O) 및 알콜 등이 이에 해당된다.
본 단계에서 용매 성분을 감압하여 제거하는 경우, 온도에 의해 기공의 형성 속도 및 기공의 구조가 달라지게 되어, 30 내지 130 ℃의 온도에서 1분 내지 3시간 동안 감압 증류하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 농축된 용액을 100 ~ 170 ℃에서 1 ∼ 5시간 동안 수열 합성하여 MFI형 실리카라이트(silicalite)를 형성시킨다(S103).
그리고, 본 단계에서 형성된 MFI형 실리카라이트의 기공 속에 유도체로 존재하는 TPA+(tetrapropyl ammonium)이온 등 유기물의 제거 및 MFI형 실리카라이트의 치밀화 결정화를 달성하기 위해, 상기 MFI형 실리카라이트를 수세 및 건조한 후, 400 ~ 700 ℃의 온도범위에서 하소하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
앞서 상세히 설명한 본 발명에 따른 반사 방지막 형성용 MFI형 제올라이트의 제조 방법에 의해 제조된 MFI형 제올라이트는 입도가 10 내지 300 nm 범위인 나노 입자로서 입자의 형태가 구형으로 비교적 입도의 분포가 좁고 고르게 나타나고 다공성의 미세구조를 가져, 표면으로 입사한 태양광이 반사되지 않고 다수의 기포(air bubble)에 산란되어 내부로 총 반사되도록 유도하여 광 투과율을 높일 수 있으므로, 기존의 진공법과 다층구조의 반사 방지막 응용의 문제점을 개선한 단층의 반사 방지막 응용분야에 적용되어 태양전지의 효율을 향상시키는데 유용하게 사용될 수 있다.
따라서, 상기 본 발명에 따라 제조된 MFI형 제올라이트를 이용하여, 예를 들면, 탈진공 방식으로 코팅액을 제조하여 반사 방지층이 표면에 코팅된 태양전지 모듈용 전면 유리를 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 전면 유리의 표면에 실리카 성분을 주성분으로 하는 다공성의 유리질층을 코팅하여 반사 방지막을 형성함으로써, 외부로부터 태양전지 모듈 표면에 입사되는 태양광의 표면 반사를 억제하고, 내부로 투과되어 입사되어 태양전지 셀에 전달되는 양을 최대화하기 때문에 태양광의 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다
한편, 상기 반사 방지층은 항균 기능으로 반사 방지층의 오염을 방지할 수 있는 은(Ag) 나노입자, 광촉매 작용으로 자기세정 성능을 구현할 수 있는 이산화티탄(TiO2) 입자 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
상기 반사 방지층 내에 이산화티탄 입자가 포함될 경우, 이산화티탄은 광촉매 활성을 가지므로 자외선의 조사에 의해 스스로 전자를 여기시켜 활성화 되면, 주변의 물(H2O)이나 산소(O2)가 이 전자를 가져가서 주변의 유기물을 분해하여, 반사 방지막의 표면을 세정하는 자가 세정효과를 달성할 수 있다.
또한, 상기 반사 방지층 내에 은 나노입자가 포함될 경우, 은 나노입자는 상기 반사 방지층에 항균 효과 및 높은 광투과율를 부여한다.
한편, 은 나노입자 및/또는 이산화티탄 입자를 포함하는 반사 방지층은 닥터 블레이드 코팅법, 스핀 코팅법, 스크린 프린팅법, 스프레이 코팅법, 전기 방사법 중에서 선택된 방법으로 형성될 수 있으나, 통상 사용되는 어떤 방법도 가능하며 이에 제한되는 것은 아니다.
아울러, 본 발명은 상기와 같은 태양전지 모듈용 전면 유리를 포함하는 태양전지 모듈을 제공한다.
아래에서는 본 발명에 대해 실시예를 기초로 하여 상세하게 설명한다. 제시된 실시예는 예시적인 것으로 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
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실시예
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실리카 전구체로 tetraethyl orthosilicate(TEOS, 99%, Aldrich)를 사용하였고, 유도체(template)로는 tetrapropyl ammonium hydroxide(TPAOH, 1.0M solution, Aldrich)를 사용하였다. 용매는 초순수(deionized water)를 사용하였다.
먼저, TPAOH를 초순수에 용해시킨 용액을 폴리프로필렌 샘플병에 넣고 강한 교반 하에서 TEOS를 한 방울씩 떨어뜨리며 반응 용액이 투명해질 때까지 교반하였다. 반응 용액의 조성은 1 SiO2/4 C2H5OH/0.25 TPAOH/30 H2O이며, 합성된 반응 용액을 회전증발농축기(rotary evaporator)를 사용하여 80 ℃에서 10 여분 동안 감압 증류하여 H2O와 C2H5OH을 제거하였다.
농축한 용액을 자체 제작한 autoclave 용기에 넣고 각각 100 ℃, 120 ℃, 150 ℃, 170 ℃로 예열된 오븐에서 자연 발생적인 수증기압으로 2시간 동안 수열 합성하였다. 수열 합성이 종료된 반응 용기는 오븐에서 꺼내어 수돗물로 급냉시킨 후 얼음욕조에서 초음파를 가하면서 냉각시켰다.
각각의 온도에 따라 수열 합성 후 얻어진 점도 높은 하얀 용액은 14,000 rpm으로 1시간 원심 분리 후 2차 초순수로 3회 수세 과정을 거친 후, 110 ℃에서 2 시간 건조시켰다.
건조된 MFI형 실리카라이트의 기공 속에 유도체로 존재하는 TPA+(tetrapropyl ammonium) 이온을 제거하기 위하여 550 ℃에서 2시간 하소 과정을 통하여 유기물의 제거 및 결정의 치밀화를 진행하여 상술한 각각 다른 온도(100 ℃, 120 ℃, 150 ℃, 170 ℃)에서 수열 합성된 순도 높은 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)를 제조하였다.
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실험예
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(1) 입자 크기 분석
상기 실시예에서 합성된 나노크기의 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)의 결정 크기를 관찰하기 위해 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, JEM 2100)을 사용하여 TEM 분석하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 이때, 측정은 CuKα, kV, mA, 조건의 광원으로 이루어졌다.
도 2에 도시된 바와 같이, 100 ℃에서 수열합성된 MFI형 제올라이트의 입자크기는 10 ~ 20 nm 범위의 비교적 균일한 나노 입자가 관찰되었으며, 120 ℃에서 170 ℃로 증가할수록 입자의 크기는 거의 선형적으로 증가하여 170 ℃에서는 100 ~ 200 nm의 입자크기로 관찰되었다.
(2) 입도 분포 분석
상기 실시예에서 합성된 나노크기의 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)의 결정 입도 분포를 측정하기 위해 PSA(Particle Size Analyzer, PHOTAL ELS-Z)를 사용하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 온도에 따라 합성된 MFI형 제올라이트 분말은 비교적 균일하게 나타났으며, 전체적으로 10 ~ 300 nm 크기의 나노 입자 크기의 분포를 보였다.
먼저 수열합성 온도 100 ℃에서 합성된 MFI형 제올라이트 분말(“M(A)”)의 입도는 10 ~ 25 nm, 120 ℃에서 합성된 MFI형 제올라이트 분말(“M(B)”)의 입도는 40 ~ 90 nm, 150 ℃에서 합성된 MFI형 제올라이트 분말(“M(C)”)의 입도는 100 ~ 200 nm, 170℃에서 합성된 MFI형 제올라이트 분말(“M(D)”)의 입도는 100 ~ 300 nm 분포를 보였다.
따라서, 입자의 크기는 수열합성온도가 증가할수록 증가하는 경향을 보였으며, 170 ℃에서 합성된 MFI형 제올라이트 분말은 150℃에서 합성된 MFI형 제올라이트 분말보다 평균 입도의 크기는 증가한 것을 확인하였다.
또한 각각의 온도에서 제조된 MFI형 제올라이트(M(A), M(B), M(C), M(D)) 입자의 형태는 구형으로 관찰되었으며, 비교적 크기의 분포가 고른 것을 관찰할 수 있었다.
상기한 바와 같이 입자크기가 수열합성 온도에 따라 선형적으로 증가하는 경향을 도 4에 요약적으로 나타내었다.
(3) 결정 구조 분석
상기 실시예에서 합성된 나노 크기의 MFI형 제올라이트 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)의 나노결정성을 확인하기 위하여 X-선 회절 분석기(X-ray diffraction Analyzer, Rigaku, X-MAX/2000-PC)를 이용하여 XRD 분석하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 이때, X선 회절 곡선은 5 ∼ 50°의 2θ 범위에서 주사속도 1°/min로 측정하였다.
도 5에 나타난 바와 같이, 주 피크는 7.94, 8.90, 23.10, 23.98, 24.61, 29.93, 45.14 및 45.64을 보였으며 이는 표준 제올라이트 XRD 피크와 일치하는 것을 확인하였다.
이러한 결과를 통해 상기 실시예에서 합성한 분말 M(A), M(B), M(C) 및 M(D)은 제올라이트 나노 분말임을 확인 할 수 있었다.
도 5에서 나타난 피크는 실리카 피크로 일부 제올라이트 구조가 아닌 실리카 결정이 합성되었다. 이러한 결과는 자체 제작한 autoclave의 반응기 내부의 불균등한 설계로 기인한 것으로 추정된다.
Claims (10)
- MFI형 제올라이트를 포함하는 반사 방지층이 표면에 코팅된 태양전지 모듈용 전면 유리로서,
상기 반사 방지층은 은(Ag) 나노입자, 이산화티탄(TiO2) 입자 또는 이들의 혼합물을 더 포함하고,
상기 MFI형 제올라이트는 하기 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 전면 유리:
(a) 구조 유도제(template) 함유 용액에 실리카 전구체를 첨가하고 교반하여 반응 용액을 형성하는 단계;
(b) 상기 반응 용액을 30 ~ 130 ℃의 온도에서 1분 ~ 3시간 동안 감압 증류하여 농축하는 단계; 및
(c) 상기 농축된 용액을 100 ~ 170 ℃에서 1 ~ 5 시간 동안 수열 합성해 MFI형 실리카라이트(silicalite)를 형성시키고, 상기 MFI형 실리카라이트(silicalite)를 수세 및 건조한 후, 400 ~ 700 ℃의 온도범위에서 하소하는 단계.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 (a)에서,상기 구조 유도제는 테트라프로필암모니움 하이드록사이드(TPAOH), 테트라에틸암모니움 하이드록사이드(TEAOH), 테트라메틸암모니움(TMA), 테트라부틸암모늄(TBA) 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 전면 유리.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 (a)에서,
상기 실리카 전구체는 테트라알킬오르소실리케이트(TAOS), 실리카 졸, 실리카 겔, 소디움 실리케이트, 흄드실리카 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 전면 유리.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 (a)에서,
테트라프로필암모니움 하이드록사이드(TPAOH)함유 용액에 테트라에틸 오르소실리케이트(TEOS)를 첨가하고 교반하여 이산화규소(SiO2), 에탄올(C2H5OH), 테트라프로필암모니움 하이드록사이드(TPAOH) 및 물(H2O)을 포함하는 반응 용액을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 전면 유리.
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- 제1항의 태양전지 모듈용 전면 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
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KR101208224B1 (ko) * | 2010-06-29 | 2012-12-04 | 솔브레인 주식회사 | 결정성 제올라이트의 제조방법 |
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