專利名稱：一種可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料，特別是能夠充分吸收太陽能、并將其轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料，屬涂料技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在光伏半導體材料中，由單晶、多晶或非晶態(tài)硅制成的PN結(jié)被光照射后，空間電荷區(qū)產(chǎn)生的 自由電子和空XX寸被內(nèi)電場分開，空穴集中在P區(qū)，自由電子集中在N區(qū)，產(chǎn)生光生電動勢，有夕卜 電路接通時即有電流輸出。在光伏電池中，PN結(jié)是構(gòu)成這類電池的基礎(chǔ)，同時，PN結(jié)也是構(gòu)成二 極管、三極管、晶閘管、固體組件和集成電路的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有技術(shù)中P型半導體和N型半導體結(jié)都是 通過在硅晶體中摻入不同電價的元素構(gòu)成的，摻入的方法有氣體擴t^去等多種方式，其工藝特別復 雜。
在另一方面，涂料的用途極為廣泛，可用于裝飾防護、絕緣防潮、防腐等多個方面。當 今，無論在工業(yè)上還是日常生活中沒有涂料的現(xiàn)代化生活是很難想象的。涂料中的絕大部分采用 有機化學品為原材料生產(chǎn)的，各種涂料涂裝對大氣產(chǎn)生的污染已成為越來越被關(guān)注的 重要問題。目前，市場上所見的涂料主要成分都是色素、稀釋劑、添加劑、粘合劑，有些化學涂 料主要從石油中提煉，含有有毒的重金屬，而有些涂料的原材料從植物里提煉，雖然無毒，但不利 于生態(tài)平衡，鑒于此，開發(fā)無污染且不破壞生態(tài)平衡的新型涂料成為業(yè)內(nèi)人士研究的重點。此外， 隨著科技進步，各種功能性涂料的開發(fā)力度也在不斷加大，因此，研發(fā)一種環(huán)保、利于生 態(tài)平衡、且可以禾U用太陽能使其發(fā)電的功能性涂料無疑是很具推廣價值的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種可在陽光照射下產(chǎn)生光電動勢、且利于環(huán)保 的光伏涂料及制備方法。
本發(fā)明所述問題是由以下技術(shù)方案解決的 一種可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料，其特別之處是它由A組分涂料層、合成樹脂涂料 層、B組分涂料層和電極引出線組成，所述A組分涂料由如下重量單位的物質(zhì)制成P型導電體60、丙烯酸改性反應性齊聚物16 20、丙烯酸系稀釋溶劑20 16、光聚合催化劑1.2 2、阻聚劑0. 2、 添加劑0.4;所述B組分涂料由如下重量單位的物質(zhì)帝喊N型導電體60、丙烯酸改性反應性齊 聚物16 20、丙烯酸系稀釋溶劑20 16、光聚合催化劑1.2 2、阻聚劑0.2、添加劑0.4;所述 合成樹脂涂料由如下重量單位的物質(zhì)制成丙烯酸改性反應性齊聚物40 50、丙烯^^稀釋溶劑 50 40、光聚合催化劑3 5、阻聚劑0.2、添加劑1;所述P型導電體是在硅晶體中摻入硼元素， 所述N型導電體是在硅晶體中摻入磷、銻元素。
上述可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料，所述丙烯酸改性反應性齊聚物為聚氨酯丙烯酸酯、環(huán) 氧丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯、斯皮蘭樹脂中的一種；所述丙烯酸系稀釋溶劑為丙烯酸苯氧基乙 酯、丙烯酸單苯氧基二乙二醇脂、丙烯,2-羥基-3-苯氧基丙脂中的一種；所述光聚合催化劑為糠 醛/8-羥基PM棉呂聚合物、納米光觸媒中的一種；所述阻聚劑為甲基丙烯酸阻聚劑、苯醌、苯乙烯 阻聚中的一種；所述添加齊偽聚丙烯酸流平劑、溶齊趣有機硅流平劑、羧甲基纖維素、聚丙烯酸中 的一種。
一種可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料的制備方法，它按如下步驟進行
a. 在需噴涂的物體表面先噴涂一層合成樹脂層，用以絕緣；
b. 在凝固后的合成樹脂層上噴涂A組份涂料層，并把A組份涂料層用電極引出線引出，作為正
極；
c. 在凝固后的A組份涂料層上，再噴涂一層合成樹脂層；
d. 在凝固后的合成樹脂層上，噴涂一層B組份涂料層，用電極引出線引出，作為負極；
e. 在凝固后的B組份涂料層上，再均勻噴涂一層合成樹脂層； 上述各層的噴凃厚度為16微米 30微米。
本發(fā)明利用半導體材料的導電原理，將晶體硅研磨后與固化劑、溶劑、合成樹脂按照配比配制， 制成作為正級的A組份涂料和作為負級的B組份涂料，然后將A組份涂料和B組份涂料分層涂覆在 物體表層，A、 B組份凃料間以合淑對脂層隔開且分別以電極引出線連接，在陽光照射下涂層即可 在PN結(jié)中形成電勢差，從而提供電能。將本發(fā)明產(chǎn)品噴涂在建筑物、飛機、汽車、電動自行車、 計算器、手表等物體表面，使之充分吸收太陽能，轉(zhuǎn)換為電能，可供用電j婦毛，節(jié)省大量能源。本 發(fā)明既可以作為f斜戶涂層又起至U掛共能源的作用，因而可望成為極具發(fā)展前景的新型功能性涂料。
具體實施例方式
本發(fā)明選用可禾鵬太陽能產(chǎn)生光伏效應的晶體硅作為原料，添加到合成樹月旨中，形成PN結(jié)涂層，在陽光照射下激發(fā)出從N型區(qū)到P型區(qū)的電流，然后在PN結(jié)中形成電勢差，形成電源。電源 力將單位正電荷從電源負極經(jīng)電源內(nèi)部移動到正極做功產(chǎn)生電動勢，電動勢可以把其他形式的能轉(zhuǎn) 換成電能的物理量，使電源兩端產(chǎn)生電壓，從而進行發(fā)電、供電。
以下提供幾個具體的實施例
實施例l:
按照重量單位稱取P型導電體60、聚氨酯丙烯酸酯16、丙烯酸苯氧基乙酯16、糠醛/8-羥 基喹啉鋁聚合物2、甲基丙烯酸阻聚劑0.2、聚丙烯酸流平劑0.4，將P型導電體方j(A研缽中研磨 到1600目，再與Ji3^其它原料混SS均勻，制成A組分涂料。
按照重量單位稱取N型導電體60、環(huán)氧丙烯酸酯16、丙烯酸單苯氧基二乙二醇脂16、糠醛 /8-羥基喹啉鋁聚合物1.2、甲基丙烯酸阻聚劑0.2、聚丙烯酸0.4，將P型導電體放入研缽中研 磨到1600目，再與上述其它原料混配均勻，制成B組分涂料。
按照重量單位稱取聚氨酯丙烯酸酯40、丙烯酸苯氧基乙酯50、糠醛/ 8-羥基喹啉鋁聚合物3、 苯醌0.2、聚丙烯酸流平劑1，上述原料混配均勻，制成合成樹脂涂料。
實施例2:
按照重量單位稱取P型導電體60、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯20、丙烯酸單苯氧基二乙二醇脂20、 納米光觸媒1.2、苯乙烯阻聚0.2、羧甲基纖維素0.4，將P型導電體放入研缽中研磨到1600目， 再與上述其它原料混酉己均勻，制成A組分涂料。
按照重量單位稱取N型導電體60、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯20、丙烯酸單苯氧基二乙二醇脂20、 納米光觸媒2、苯乙烯阻聚0.2、羧甲基纖維素0.4，將P型導電體方M研缽中研磨到1600目，再 與上述其它原料混配均勻，制成B組分涂料。
按照重量單位稱取酚醛環(huán)氧丙烯酸酯50、丙烯酸單苯氧基二乙二醇脂40、納米光觸媒5、苯 乙烯阻聚0.2、羧甲基纖維素1，上述原料混配均勻，制成合成樹脂涂料。
實施例3:
按照重量單位稱取P型導電體60、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯18、丙烯,2-羥基-3-苯氧基丙脂17、 糠醛/8-羥基喹啉鋁聚合物1.5、苯乙烯阻聚0.2、溶劑型有機硅流平劑0. 4，將P型導電體方j^A 研缽中研磨到1600目，再與上述其它原料混配均勻，制成A組分涂料。
按照重量單位稱取N型導電體60、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯19、丙烯,2-羥基-3-苯氧基丙脂17、 糠醛/8-羥 啉鋁聚合物1.4、苯乙烯阻聚0.2、溶劑型有機硅流平劑0.4，將P型導電體方認研缽中研磨到1600目，再與上述其它原料混配均勻，制成B組分涂料。
按照重量單位稱取斯皮蘭樹脂45、丙烯,2-羥奢3-苯氧基丙脂45、糠醛/8-羥基喹啉鋁 聚合物4、苯乙烯阻聚0.2、聚丙烯酸1,上述原料混配均勻，制成合成樹脂涂料。
所述P型導電體是在硅晶體中摻入硼元素，所述N型導電體是在硅晶體中慘入磷、銻元素。
將按照上述配比配制合成樹脂涂料噴涂在需要噴涂物體的表面，用以絕緣；在凝固后的合成樹 月旨層上噴涂A組份涂料層，并把A組份涂料層用電極引出線引出，作為正極；在凝固后的A組份涂 料層上，再噴涂一層合i^對脂層；在凝固后的合成樹脂層上，噴涂一層B組份涂料層，用電極引 出線引出，作為負極；在凝固后的B組份涂料層上，再均勻P賁涂一層合淑對脂層；上述各層的噴 涂厚度為16微米 30微米。
本發(fā)明產(chǎn)品可以噴凃在建筑物、飛機、汽車、電動自行車、計算器、手表等物體表面。噴涂在 計算器上，可以纟^i十算器供電；噴涂在汽車、飛ai:，經(jīng)過陽光的照射，該涂料充分吸收太陽能， 轉(zhuǎn)換為電能，供群,頓；噴涂在建筑物上，可以使其更加充分的吸收太陽能，轉(zhuǎn)換為電能，節(jié)省 建筑物內(nèi)的用電需求。
權(quán)利要求
1. 一種可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料，其特征在于它由A組分涂料層、合成樹脂涂料層、B組分涂料層和電極引出線組成，所述A組分涂料由如下重量單位的物質(zhì)制成P型導電體60、丙烯酸改性反應性齊聚物16～20、丙烯酸系稀釋溶劑20～16、光聚合催化劑1.2～2、阻聚劑0.2、添加劑0.4；所述B組分涂料由如下重量單位的物質(zhì)制成N型導電體60、丙烯酸改性反應性齊聚物16～20、丙烯酸系稀釋溶劑20～16、光聚合催化劑1.2～2、阻聚劑0.2、添加劑0.4；所述合成樹脂涂料由如下重量單位的物質(zhì)制成丙烯酸改性反應性齊聚物40～50、丙烯酸系稀釋溶劑50～40、光聚合催化劑3～5、阻聚劑0.2、添加劑1；所述P型導電體是在硅晶體中摻入硼元素，所述N型導電體是在硅晶體中摻入磷、銻元素。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料，其特征在于，所述丙烯酸改 性反應性齊聚物為聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、船醛環(huán)氧丙烯酸酯、斯皮蘭樹脂中的一種； 所述丙烯酸系稀釋溶齊U為丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸單苯氧基二乙二醇脂、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙脂中的一種；所述光聚合催化劑為糠醛/8-羥基喹啉鋁聚合物、納米光觸媒中的一種； 所述阻聚劑為甲基丙烯酸阻聚劑、苯醌、苯乙烯阻聚中的一種；所述添加劑為聚丙烯酸流平劑、 溶劑型有機硅流平劑、羧甲基纖維素、聚丙烯酸中的一種。
3. —種如權(quán)禾腰求1或2所述的可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料的制備方法，其特征在 于，它按如下步驟進行a. 在需噴涂的物體表面先噴涂一層合成樹脂層，用以絕緣；b. 在凝固后的合淑對脂層上噴涂A組份涂料層，并把A組份涂料層用電極引出線引出，作 為正極；c. 在凝固后的A組份涂料層上，再噴涂一層合成樹脂層；d. 在凝固后的合成樹脂層上，噴涂一層B組份涂料層，用電極引出線引出，作為負極；e. 在凝固后的B組份涂料層上，再均勻噴涂一層合成樹脂層； 上述各層的噴凃厚度為16 t 30 m^。
全文摘要
一種可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏涂料及其制備方法，屬涂料技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)方案是它由A組分涂料層、合成樹脂涂料層、B組分涂料層和電極引出線組成，其中A組分涂料中添加P型導電體、B組分涂料中添加N型導電體。本發(fā)明利用半導體導電原理，將晶體硅研磨后與固化劑、溶劑、合成樹脂按照配比配制，制成作為正級的A組份涂料和作為負級的B組份涂料，然后將A組份涂料和B組份涂料分層涂覆在物體表層，A、B組份涂料間以合成樹脂層隔開且分別以電極引出線連接，在陽光照射下涂層即可在PN結(jié)中形成電勢差，提供電能。將本發(fā)明產(chǎn)品噴涂在建筑物、飛機、計算器等表面，即可將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，節(jié)省大量能源。
文檔編號C09D4/00GK101280131SQ20081005503
公開日2008年10月8日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者王士元 申請人:保定維特瑞交通設施工程有限責任公司