專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏玻璃技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種表面經(jīng)低折射率二氧化鈦溶膠鍍膜處理的光伏玻璃，形成一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃。
背景技術(shù)：
目前，眾所皆知的太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換依靠的是太陽(yáng)能電池組件中的硅片，硅片有很好的光電轉(zhuǎn)換作用，隨著人們對(duì)太陽(yáng)能電池組件的不斷改進(jìn)，太陽(yáng)能電池組件中的硅片的光電轉(zhuǎn)換率在目前的工藝制作水平上已達(dá)到了極限，想要再提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換率已經(jīng)成為一個(gè)難題?，F(xiàn)時(shí)由于太陽(yáng)能電池的工作場(chǎng)所多設(shè)置在環(huán)境惡劣的室外或者沙漠當(dāng)中，造成太陽(yáng)能電池組件表面易臟，且臟后又很難清洗?，F(xiàn)在技術(shù)解決太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換率的方法其中之一是提高太陽(yáng)能電池光電組件作為封蓋材料的玻璃基片的透光率，從而來(lái)達(dá)到提高整個(gè)太陽(yáng)能電池相對(duì)光電轉(zhuǎn)化效率的目的。在眾多的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，能否提高玻璃基片的透光率一個(gè)相當(dāng)重要的組成部分，關(guān)鍵在于太陽(yáng)能組件上的玻璃蓋板能否有降低反射率的鍍膜。
二氧化鈦薄膜有折射率高的特性，其中金紅石型結(jié)晶折射率約2. 71，銳鈦型結(jié)晶折射率約2. 55，因此，二氧化鈦薄膜具有較大的反射和散射光的能力。
當(dāng)入射光通過(guò)玻璃表面鍍膜時(shí)，有折射及反射產(chǎn)生，折射的光線(xiàn)抵達(dá)玻璃界面時(shí)， 也會(huì)有折射與反射。第二道反射光R2比第一道反射光Rl多走了兩次鍍膜層厚度距離。假設(shè)鍍膜的光學(xué)厚度為山則Rl與R2的光程差為2d，當(dāng)光程差2d等于半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)， 兩道反射光的相位差將為180°，產(chǎn)生破壞性干涉而互相抵消。從能量守恒定律，降低反射光則能增加穿透光。所以當(dāng)鍍膜的光學(xué)厚度為光波長(zhǎng)的四分之一奇數(shù)倍時(shí)，就可使其該光波長(zhǎng)的光反射率趨近為零。對(duì)一固定鍍膜的厚度只能對(duì)固定波長(zhǎng)的光產(chǎn)生干涉效果，不同于此波長(zhǎng)的光會(huì)有較高的反射率。除了鍍膜的厚度 ，鍍膜的材質(zhì)也是很重要的，薄膜的理想折射率# = Wgto3,其中艙ir為空氣折射率，餘為玻璃折射率。
減反射薄膜的做法分成兩大類(lèi)，第I類(lèi)是用不同折射率的物質(zhì)互相堆棧在一起形成多層結(jié)構(gòu)，或藉由控制堆棧的厚度及材料的折射率，當(dāng)兩個(gè)相差四分之一波長(zhǎng)的光波碰在一起時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生完全破壞性干涉，把反射的光抵銷(xiāo)掉。因此，只要把鍍膜的厚度控制在可見(jiàn)光波長(zhǎng)的四分之一，即能達(dá)到減反射效果。第2大類(lèi)稱(chēng)為低反射膜，當(dāng)光線(xiàn)由空氣進(jìn)入玻璃基板時(shí)，已知空氣的折射率GVair=I)及玻璃的折射率(NglaSS:\· 52)，從空氣及基板界面發(fā)生反射，則雙面玻璃造成的反射大約是7 8%。
低折射率減反射二氧化鈦光學(xué)鍍膜為多孔性結(jié)構(gòu)，具有較低的折射率特性，其原理因空氣的折射率是1，想要得到較低折射率材料的方法可以把材料做成多孔結(jié)構(gòu)，孔洞處的折射率則是空氣的折射率I和所使用材料的折射率的比例組合。
由于尚未有低折射率二氧化鈦減反射光伏鍍膜玻璃的技術(shù)產(chǎn)品，而低折射率二氧化鈦薄膜在減反射應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橐恢匾夹g(shù)突破，因此，開(kāi)發(fā)出低折射率二氧化鈦減反射光伏鍍膜玻璃是本發(fā)明的主要目的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃，其二氧化鈦鍍膜層具有減反射、多孔性結(jié)構(gòu)、低表面光澤度及低折射率的特點(diǎn)，能夠使得光伏玻璃具有更佳的耐老化特性，具光觸媒的光催化效能，可大大提升光伏組件的發(fā)電效能。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃，包括太陽(yáng)能電池光電組件作為封蓋材料的玻璃基片，所述玻璃基片表面覆有二氧化鈦鍍膜。
優(yōu)選的是，所述二氧化鈦鍍膜是低折射率二氧化鈦抗腐蝕鍍膜。
優(yōu)選的是，所述低折射率二氧化鈦溶膠合成于玻璃基片表面形成薄膜。
優(yōu)選的是，所述薄膜厚度為100 200nm。。
本發(fā)明的有益效果如下1、本發(fā)明低折射率二氧化鈦減反射光伏鍍膜玻璃，其二氧化鈦鍍膜層具有減反射、多孔性結(jié)構(gòu)、低表面光澤度及低折射率的特點(diǎn)。
2、本發(fā)明低折射率二氧化鈦減反射光伏鍍膜玻璃具有更佳的耐老化特性。
3、本發(fā)明低折射率二氧化鈦減反射光伏鍍膜玻璃，其中二氧化鈦含有銳鈦型晶型，故具光觸媒的光催化效能，可大大提升光伏組件的發(fā)電效能。


圖1是本發(fā)明一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃的光透過(guò)率光譜圖； 圖3是本發(fā)明一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃表面光澤度比較表。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
參見(jiàn)圖1，一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃，包括由光伏玻璃基片I及低折射率二氧化鈦減反射鍍膜2，在光伏玻璃基片I的表面涂布有一層低折射率二氧化鈦溶膠，該涂層經(jīng)干燥固化后可于光伏玻璃基片表面形成一層多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜，該多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜與光伏玻璃形成緊密結(jié)構(gòu)。
涂布前，先經(jīng)表面清潔程序清潔光伏玻璃基片I，再涂覆一層低折射率二氧化鈦溶膠2。
實(shí)施例1 :在反應(yīng)槽中加入去離子水10公斤，取四氯化鈦500克加入反應(yīng)槽中水解稀釋?zhuān)纬杉s濃度5%的四氯化鈦水溶液，以氨水徐徐加入進(jìn)行中和反應(yīng)并有白色沈淀物析出，保持?jǐn)嚢璩掷m(xù)觀(guān)察PH值變化，至PH值在7. 0時(shí)停止添加氨水。將上述沈淀物經(jīng)過(guò)濾清洗純化后，形成白色為鈦的氫氧化物約300克，將鈦的氫氧化物置入分散槽中，加入50%濃度過(guò)氧化氫 878克保持?jǐn)嚢璩浞址磻?yīng)，將2. 07公斤四甲基硅烷加入此分散液中并充分?jǐn)嚢?，?80克的草酸加入此分散液中并充分?jǐn)嚢?，將純水約95公斤加入此分散液中保持?jǐn)嚢枋光伒臍溲趸锍浞址稚?，將分散液溫度加熱?5°C，在保持此溫度持續(xù)陳化48小時(shí)后即為低折射率二氧化鈦溶膠。
將上述二氧化鈦溶膠以噴涂法涂布在平均可見(jiàn)光穿透率為91. 5%的光伏玻璃基材表面，并以500°C高溫固化薄膜5分鐘，可形成一平均可見(jiàn)光穿透率為93. 5%光伏鍍膜玻璃，以X射線(xiàn)繞射儀檢測(cè)該薄膜材料其結(jié)晶形含有銳鈦形，以橢圓偏振光譜儀檢測(cè)該鍍膜其折射率為1. 48，遠(yuǎn)小于純銳鈦型二氧化鈦的折射率2. 55，測(cè)該薄膜厚度約103nm。
實(shí)施例2 在反應(yīng)槽中加入去離子水10公斤，取四氯化鈦5. 5公斤加入反應(yīng)槽中水解稀釋?zhuān)纬杉s濃度35%的四氯化鈦水溶液，以氫氧化鈉水溶液徐徐加入中和并有白色沈淀物析出， 保持?jǐn)嚢璩掷m(xù)觀(guān)察PH值變化，至PH值在9. O時(shí)停止添加氫氧化鈉水溶液。將上述沈淀物經(jīng)過(guò)濾清洗純化后，形成白色鈦的氫氧化物約3. 3公斤，將鈦的氫氧化物置入分散槽中，將 44. 872公斤高錳酸鉀水溶液加入此分散液中并充分?jǐn)嚢?，?18. 38公斤四乙基硅烷加入此分散液中并充分?jǐn)嚢?，?1. 368公斤的磷酸加入此分散液中并充分?jǐn)嚢?，將純水約5220 公斤加入此分散液中保持?jǐn)嚢枋光伒臍溲趸锍浞址稚?將分散液溫度加熱至95°C,在保持此溫度持續(xù)陳化4小時(shí)后即為低折射率二氧化鈦溶膠。
將上述二氧化鈦溶膠以旋涂法涂布在平均可見(jiàn)光穿透率為91. 5%的光伏玻璃基材表面，并以800°C高溫固化薄膜2分鐘，可形成一平均可見(jiàn)光穿透率為94. 8%光伏鍍膜玻璃，以X射線(xiàn)繞射儀檢測(cè)該薄膜材料其結(jié)晶形含有銳鈦形，以橢圓偏振光譜儀檢測(cè)該薄膜其折射率為1. 33，遠(yuǎn)小于純銳鈦型二氧化鈦的折射率2. 55，測(cè)該薄膜厚度約197nm。
實(shí)施例三在反應(yīng)槽中加入去離子水9公斤，取硫酸鈦2. 5公斤加入反應(yīng)槽中稀釋?zhuān)纬杉s濃度 20%的硫酸鈦水溶液，以氫氧化鉀水溶液徐徐加入中和并有白色沈淀物析出，保持?jǐn)嚢璩掷m(xù)觀(guān)察PH值變化，至PH值在9. 0時(shí)停止添加氫氧化鈉水溶液。將上述沈淀物經(jīng)過(guò)濾清洗純化后，形成白色鈦的氫氧化物約1. 2公斤，將濾餅置入分散槽中，將濃度50%過(guò)氧化氫水溶液6. 936公斤加入此分散液中并充分?jǐn)嚢瑁瑢?9. 43公斤四烯丙基硅烷加入此分散液中并充分?jǐn)嚢?，?1. 11公斤的四丙基氫氧化銨加入此分散液中并充分?jǐn)嚢瑁瑢⒓兯s1495公斤加入此分散液中保持?jǐn)嚢枋光伒臍溲趸锍浞址稚?，將分散液溫度加熱?5V，在保持此溫度持續(xù)陳化24小時(shí)后即為低折射率二氧化鈦溶膠。
將上述二氧化鈦溶膠以滾涂法涂布在平均可見(jiàn)光穿透率為91. 5%的光伏玻璃基材表面，并以300°C高溫固化薄膜I小時(shí)，可形成一平均可見(jiàn)光穿透率為94. 1%光伏鍍膜玻璃，以X射線(xiàn)繞射儀檢測(cè)該薄膜材料其結(jié)晶形含有銳鈦形，以橢圓偏振光譜儀檢測(cè)該薄膜其折射率為1. 41，遠(yuǎn)小于純銳鈦型二氧化鈦的折射率2. 55，測(cè)該薄膜厚度約148nm。
如圖2、3所示，本發(fā)明一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃的優(yōu)點(diǎn)如下1、本發(fā)明低折射率二氧化鈦減反射光伏鍍膜玻璃，其二氧化鈦鍍膜層具有減反射、多孔性結(jié)構(gòu)、低表面光澤度及低折射率的特點(diǎn)。
2、本發(fā)明低折射率二氧化鈦減反射光伏鍍膜玻璃具有更佳的耐老化特性。
3、本發(fā)明低折射率二氧化鈦減反射光伏鍍膜玻璃，其中二氧化鈦含 有銳鈦型晶型，故具光觸媒的光催化效能，可大大提升光伏組件的發(fā)電效能。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃，其特征在于包括太陽(yáng)能電池光電組件作為封蓋材料的玻璃基片，所述玻璃基片表面覆有二氧化鈦鍍膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃，其特征在于所述二氧化鈦鍍膜是低折射率二氧化鈦減反射鍍膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃，其特征在于所述低折射率二氧化鈦溶膠合成于玻璃基片表面形成薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃，其特征在于所述薄膜厚度為100 200nm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜之光伏玻璃，包括由光伏玻璃及低折射率二氧化鈦減反射鍍膜，在光伏玻璃的基材表面涂布有一層低折射率二氧化鈦溶膠，該涂層經(jīng)干燥固化后可于光伏玻璃表面形成一層多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜，該多孔性結(jié)構(gòu)低折射率二氧化鈦減反射鍍膜與光伏玻璃形成緊密結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述方式，本發(fā)明其二氧化鈦鍍膜層具有減反射、多孔性結(jié)構(gòu)、低表面光澤度及低折射率的特點(diǎn)，能夠使得光伏玻璃具有更佳的耐老化特性，具光觸媒的光催化效能，可大大提升光伏組件的發(fā)電效能。
文檔編號(hào)H01L31/0216GK103022191SQ20121033942
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者賴(lài)文賢 申請(qǐng)人:泉耀新材料科技(蘇州)有限公司