一種光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板及處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備中玻璃面板的制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板及處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]晶體硅太陽(yáng)能電池組件一般由太陽(yáng)能玻璃蓋板、太陽(yáng)能電池硅片、電池背板和EVA膜粘壓封裝，再裝入固定邊框構(gòu)成；太陽(yáng)能電池組件封裝玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率一般為91.6%，其單表面反射率約4% ;若在太陽(yáng)能玻璃表面涂敷可見(jiàn)光波長(zhǎng)四分之一厚度的減反射膜，可使單表面反射率降低到1%以下，增加可見(jiàn)光透過(guò)率2.5%-3.5%，在峰值波長(zhǎng)下的可見(jiàn)光透過(guò)率可達(dá)95.5%。
[0003]太陽(yáng)能玻璃減反射涂料主要組分是納米Si02、Ti02、MgF2、A1203、Zr02、稀土氧化物或其混合物的水溶膠；目前太陽(yáng)能玻璃減反射涂料生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)已基本成熟，工業(yè)上將溶膠凝膠法制備的水性減反射涂料輥涂在清洗干凈的太陽(yáng)能玻璃表面，在150-180 °C下烘干固化成膜，然后在700°C左右進(jìn)行鋼化，同時(shí)將涂敷在太陽(yáng)能玻璃表面的減反射膜燒結(jié)在太陽(yáng)能玻璃表面上；在太陽(yáng)能玻璃上涂敷減反射膜是一種提高太陽(yáng)能電池光轉(zhuǎn)換效率簡(jiǎn)便易行的方法，已在光伏產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，目前技術(shù)開(kāi)發(fā)重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向進(jìn)一步提高減反射膜的耐候性方面，以實(shí)現(xiàn)其在野外復(fù)雜環(huán)境中能夠服務(wù)25年以上。
[0004]近年來(lái)稀土下轉(zhuǎn)光材料已大量應(yīng)用于農(nóng)用轉(zhuǎn)光塑料薄膜生產(chǎn)中，成功地將近紫外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，大大提高了塑料大棚中植物光合作用效率；半導(dǎo)體照明技術(shù)的迅速發(fā)展推動(dòng)了稀土摻雜熒光粉的技術(shù)開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)上已有許多紫外光激發(fā)的商品化熒光粉供應(yīng)，它們理論上也可以作為太陽(yáng)能電池光轉(zhuǎn)換材料；結(jié)合太陽(yáng)能玻璃減反射膜生產(chǎn)的特定條件開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能電池光轉(zhuǎn)換減反射雙功能膜，可在實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光減反射的同時(shí)，將近紫外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，使太陽(yáng)光譜中2%-4%的紫外光通過(guò)光轉(zhuǎn)換加以利用，從而提高晶體硅太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率，將降低太陽(yáng)能電池發(fā)電成本20%左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板及處理工藝。
[0006]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板，玻璃面板的板面涂覆有復(fù)合型涂料，該涂料由甲、乙組分涂料層及合成樹(shù)脂涂料層構(gòu)成；
甲組分涂料層中按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:減反射層10-20份、P型導(dǎo)電體30-35份、丙烯酸改性反應(yīng)性齊聚物12-16份、丙烯酸系稀釋溶劑15-18份、光聚合催化劑1.2-2份、阻聚劑0.3份、添加劑0.6份；
減反射層中按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括:濃度5%納米Si02水溶膠A:25.0%-45.0%，濃度6%納米Si02水溶膠B:21.0%-25.0%，濃度7%納米Zr02水溶膠C:4.0%-6.5%，硝酸鑭0.6%-0.8%，硝酸釔 0.6%-0.6%，硝酸鋱 0.02%-0.1%，濃度 5% 磷酸二氫鋁 2.5%-4.0%，磷酸二氫銨0.02%-0.2%，磷酸0.05%-0.15%，濃度5%表面活性劑水溶液0.6%-1.5%，濃度5%偶聯(lián)劑水溶液0.5%-2.0%，其余為去離子水；
其制備工藝為:
Cl)按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)要求，混合濃度5%納米Si02水溶膠A、濃度6%納米Si02水溶膠B及濃度7%納米Zr02水溶膠C，向其中滴加硝酸鑭、硝酸釔和硝酸鋱水溶液；
(2)快速攪拌以上混合溶膠2-3小時(shí)，稀土金屬離子迅速吸附在納米Si02和Zr02水溶膠表面；
(3)將上述混合溶液在0.25MPa和90_110°C的壓力釜中水熱處理18-24小時(shí)；
(4)在上述混合溶液中加入濃度5%磷酸二氫鋁、磷酸二氫銨、磷酸快速攪拌1-2小時(shí)后，緩慢加入濃度5%表面活性劑水溶液及濃度5%偶聯(lián)劑水溶液，快速攪拌0.5-1小時(shí)后制得;
乙組分涂料層中按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:N型導(dǎo)電體60份、丙烯酸改性反應(yīng)性齊聚物16-20份、丙烯酸系稀釋溶劑14-18份、光聚合催化劑1.2-2份、阻聚劑0.2份、添加劑0.4份；合成樹(shù)脂涂料層按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:丙烯酸改性反應(yīng)性齊聚物40-50份、丙烯酸系稀釋溶劑50-40份、光聚合催化劑3-5份、阻聚劑0.25份、添加劑I ;
P型導(dǎo)電體是在硅晶體中摻入硼元素，N型導(dǎo)電體是在硅晶體中摻入磷、銻元素；丙烯酸改性反應(yīng)性齊聚物為聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯或酚醛環(huán)氧丙烯酸酯中的一種；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、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙脂中的一種；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；阻聚劑為甲基丙烯酸阻聚劑或苯乙烯阻聚中的一種；添加劑為聚丙烯酸流平劑、溶劑型有機(jī)硅流平劑、羧甲基纖維素中的一種。
[0007]技術(shù)效果:磷酸二氫鋁溶于水后摻雜在二氧化硅水溶膠結(jié)構(gòu)中，具有良好的常溫粘結(jié)性和高溫膠結(jié)性，用作膜層增強(qiáng)劑，可提高膜層硬度和耐磨性，彌補(bǔ)稀土摻雜對(duì)膜強(qiáng)度的不利影響；
磷酸是化學(xué)試劑，在高溫條件下可與二氧化硅反應(yīng)除去膜層表面的活性羥基生成磷酸硅，使膜層耐候性能強(qiáng)化；
磷酸二氫銨是用稀氨水調(diào)節(jié)涂料酸度時(shí)產(chǎn)生的磷酸鹽，在膜層高溫處理時(shí)分解為磷酸和氨氣，具有與磷酸相同功能；
表面活性劑和偶聯(lián)劑有機(jī)組分在太陽(yáng)能玻璃的后續(xù)鋼化處理中幾乎完全分解。用作涂料溶劑的去離子水采用反滲透法或離子交換法生產(chǎn)，具有揮發(fā)度適中、安全環(huán)保和價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
進(jìn)一步的，前述的光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板，濃度5%納米Si02水溶膠A、濃度6%納米Si02水溶膠B的平均徑粒為20nm，濃度7%納米Zr02水溶膠C的平均徑粒均為35nm。
[0009]前述的光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板，表面活性劑是月桂酸二乙醇酰胺或十一燒基硫酸納，偶聯(lián)劑是有機(jī)娃偶聯(lián)劑或甲基二乙氧基娃燒。
[0010]本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板的處理工藝，包括如下具體步驟:
a.在玻璃面板的正、反表面均先噴涂一層合成樹(shù)脂涂料層；
b.在凝固后的正、反表面合成樹(shù)脂涂料層上分別噴涂甲、乙組分涂料層，并把甲組分涂料層用電極引出線(xiàn)引出，作為正極，乙組分涂料層用電極引出線(xiàn)引出，作為負(fù)極；
c.在凝固后的甲、乙組分涂料層上分別再?lài)娡恳粚雍铣蓸?shù)脂涂料層，即完成玻璃面板的處理。
[0011]本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板的處理工藝，包括如下具體步驟:
a.在玻璃面板一側(cè)表面先噴涂一層合成樹(shù)脂涂料層；
b.在凝固后的合成樹(shù)脂涂料層上噴涂甲組分涂料層，并把甲組分涂料層用電極引出線(xiàn)引出，作為正極；
c.在凝固后的甲組分涂料層上，再?lài)娡恳粚雍铣蓸?shù)脂層；
d.在凝固后的合成樹(shù)脂層上，噴涂一層乙組分涂料層，用電極引出線(xiàn)引出，作為負(fù)極；
e.在凝固后的乙組分涂料層上，再均勻噴涂一層合成樹(shù)脂涂料層，即完成玻璃面板的處理。
[0012]6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板的處理工藝，其特征在于，每層噴涂的厚度為15微米-25微米。
[0013]本發(fā)明同時(shí)具備減反射和光轉(zhuǎn)換功能，可將晶體硅太陽(yáng)能電池對(duì)有害的紫外光有效利用，本發(fā)明應(yīng)用在太陽(yáng)能玻璃上可顯著提高太陽(yáng)能玻璃透光率和晶體硅太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率，抗老化性能大大提高；
本發(fā)明能適應(yīng)現(xiàn)有的太陽(yáng)能玻璃鍍膜和鋼化工藝，可替代現(xiàn)有的太陽(yáng)能玻璃減反射涂料，容易產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用；本發(fā)明與現(xiàn)有的太陽(yáng)能玻璃減反射涂料生產(chǎn)方法相似，生產(chǎn)設(shè)備兼容，不使用機(jī)溶劑和有毒有害原料，生產(chǎn)成本低，環(huán)保健康。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的一種光電轉(zhuǎn)換/減反射雙功能復(fù)合型玻璃面板，玻璃面板的板面涂覆有復(fù)合型涂料，該涂料由甲、乙組分涂料層及合成樹(shù)脂涂料層構(gòu)成；
甲組分涂料層中按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:減反射層10份、P型導(dǎo)電體30份、丙烯酸改性反應(yīng)性齊聚物16份、丙烯酸系稀釋溶劑15份、光聚合催化劑2份、阻聚劑0.3份、添加劑0.6份；
減反射層中按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括:濃度5%納米Si02水溶膠A:25.0%-45.0%，濃度6%納米Si02水溶膠B:21.0%-25.0%，濃度7%納米Zr02水溶膠C:4.0%-6.5%，硝酸鑭0.6%-0.8%，硝酸釔 0.6%-0.6%，硝酸鋱 0.02%-0.1%，濃度 5% 磷酸二氫鋁 2.5%-4.0%，磷酸二氫銨0.02%-0.2%，磷酸0.05%-0.15%，濃度5%表面活性劑水溶液0.6%-1.5%，濃度5%偶聯(lián)劑水溶液0.5%-2.0%，其余為去離子水；
其制備工藝為:
Cl)按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)要求，混合濃度5%納米Si02水溶膠A、濃度6%納米Si02水溶膠B及濃度7%納米Zr02水溶膠C，向其中滴加硝酸鑭、硝酸釔和硝酸鋱水溶液； (2)快速攪拌以上混合溶膠2小時(shí)，稀土金屬離子迅速吸附在納米Si02和Zr02水溶膠表面；
(3)將上述混合溶液在0.25MPa和110°C的壓力釜中水熱處理18小時(shí)；
(4)在上述混合溶液中加入濃度5%磷酸二氫鋁、磷酸二氫銨、磷酸快速攪拌2小時(shí)后，緩慢加入濃度5%表面活性劑水溶液及濃度5%偶聯(lián)劑水溶液，快速攪拌0.5小時(shí)后制得；
乙組分涂料層中按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:N型導(dǎo)電體60份、丙烯酸改性反應(yīng)性齊聚物20份、丙烯酸系稀釋溶劑14份、光聚合催化劑2份、阻聚劑0.2份、添加劑0.4份；
合成樹(shù)脂涂料層按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:丙烯酸改性反應(yīng)性齊聚物40份、丙烯酸系稀釋溶劑40份、光聚合催化劑3份、阻聚劑0.25份、添加劑I ;
P型導(dǎo)電體是在硅晶