減反射膜及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于減反射膜技術領域，具體涉及一種減反射膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 太陽能電池作為清潔能源中的一種，被人們寄予了厚望；而不斷提高太陽能電池 效率始終是人們努力的目標。由于光伏玻璃與空氣之間折射率的差異，會產生約8%的可見 光損失，從而降低了太陽能電池中的進光量并最終影響電池效率。
[0003] 為解決可見光損失，達到提升進光量的目的，目前常用的方法是在光伏玻璃表面 涂覆減反射膜（或稱增透膜）。該減反射膜，可以是一層310 2或1102膜，也可以是多層復 合薄膜。對于Si02減反射膜，由于其本征折射率（約1. 45)高于其理論最佳折射率1. 22， 因此必須增加Si02薄膜的孔隙率才能夠實現減反效果。為了增加孔隙率，常用的方法是 在Si02 溶膠中加入模板劑。例如：SanVicnetre等（Long-termdurabilityofsol-gel porouscoatingsforsolarglasscovers,ThinSolidFilms,2009年517卷 3157-3160 頁）使用以三嵌段共聚物TritonX-100(聚乙二醇辛基苯基醚）為模板且在酸催化條件下 制備的Si02薄膜，使得玻璃透過率達到了 97%。YudongXu等（Preparationofsilica antireflectivefilmsforsolarenergyapplication,MaterialsLetters,2013年94卷 89-91頁）公開了一種用酸作催化劑的Si02溶膠制備減反射膜的方法，在酸催化的Si02溶 膠中加入有機物CTAB(溴化十六烷基三甲銨）作為模板劑，使用此溶膠涂覆制備的薄膜，透 過率比未涂膜基體玻璃提高了 6%。
[0004] 但是，到目前為止所報道的模板劑基本都是有機物；鑒于此，有必要探索出一種能 夠起到同樣作用的無機模板劑。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于針對目前在Si02減反射膜制備中缺少無機模板劑的現狀，提供 了一種可用于太陽能及其他相關領域的采用無機模板劑的310 2減反射膜及其制備方法。本 發明采用的無機模板劑不僅能夠起到與有機模板劑相匹配的造孔效果，而且能夠降低減反 射膜生產成本。
[0006] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：
[0007] 本發明涉及一種減反射膜，所述減反射膜是將以磷酸作為模板劑的含硅溶膠涂覆 于玻璃上制備而得的。
[0008] 本發明還涉及一種上述的減反射膜的制備方法，所述方法包括如下步驟：
[0009] A、摩爾比為1 : 1~8 : 0. 002~1. 0的無機硅醇鹽、去離子水和酸催化劑混合， 冰水條件下攪拌得到A溶液；更優選無機硅醇鹽、去離子水和酸催化劑的摩爾比為1 : 3~ 5 : 0· 004 ~0· 3 :
[0010] B、磷酸和稀釋劑，攪拌得到B溶液；所述無機硅醇鹽、磷酸和稀釋劑的摩爾比為 1 : 0.2~1.0 : 10~400;更優選無機硅醇鹽、磷酸和稀釋劑的摩爾比為1 : 0.67~ 0· 8 : 29 ~100 ;
[0011] C、將所述A溶液與B溶液混合攪拌，得到涂膜溶液；在玻璃上涂覆所述涂膜溶液， 得到涂膜玻璃；
[0012] D、將所述涂膜玻璃在200~KKKTC條件下熱處理；置于室溫~10(TC的去離子水 中清洗，烘干，即得涂覆于玻璃上的減反射膜。
[0013] 優選的，所述無機硅醇鹽為正硅酸乙酯、正硅酸甲酯中的一種或兩種的混合。
[0014] 優選的，所述酸催化劑為鹽酸或硝酸。
[0015] 優選的，所述磷酸的質量分數為10%~85%。更優選質量分數為85%的磷酸。
[0016] 優選的，所述稀釋劑為低元醇；所述低元醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一種或 幾種。更優選乙醇。
[0017] 優選的，步驟C中，所述涂覆采用旋轉涂膜法、提拉法或者噴涂法。
[0018] 優選的，步驟D中，所述熱處理時間為0. 5~10b。
[0019] 優選的，步驟D中，所述烘干的溫度為80~200°C;時間為0. 5~4h。
[0020] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0021] 1、本發明采用的無機模板劑能夠起到與有機模板劑相匹配的造孔效果；
[0022] 2、本發明提供了一種生產成本低廉、工藝簡單且操作性強的Si02減反射膜的制備 方法，適合大規模工業化生產。
【附圖說明】
[0023] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、 目的和優點將會變得更明顯：
[0024] 圖1為玻璃基體與實施例3、5、7的透過率對比曲線；
[0025] 圖2為實施例3、5的表面SEM圖像。
【具體實施方式】
[0026] 以下結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進；這些都屬于本發明 的保護范圍。
[0027] 實施例1
[0028] 本實施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0029] 步驟1 :首先將正硅酸四乙酯（TE0S)、去離子水和鹽酸以1 : 3 : 0.01的摩爾比 例混合，并在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0030] 步驟2 :按照TE0S、磷酸和乙醇為1 : 0.55 : 10的摩爾比例，量取質量分數為 85 %的磷酸和乙醇，攪拌得到B溶液。
[0031] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液，混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0032] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用旋轉涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度為2000rpm，得到涂膜玻璃。
[0033] 步驟5 :將涂膜玻璃于400°C熱處理2h。
[0034] 步驟6 :將步驟5熱處理后的涂膜玻璃，置于溫度為100°C的去離子水中清洗，烘 干，由此得到涂覆于玻璃上的Si02減反射膜。
[0035] 實施例2
[0036] 本實施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0037] 步驟1 :首先將正硅酸四乙酯（TE0S)、去離子水和鹽酸以1 : 1 : 0.002的摩爾比 例混合，并在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0038] 步驟2:按照TE0S、磷酸和甲醇為1 : 0.2 : 15的摩爾比例，量取質量分數為15% 的磷酸和甲醇，攪拌得到B溶液。
[0039] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液，混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0040] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用旋轉涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度為3000rpm，得到涂膜玻璃。
[0041] 步驟5 :將涂膜玻璃于260°C熱處理6h。
[0042] 步驟6 :將步驟5熱處理后的涂膜玻璃，置于溫度為50°C的去離子水中清洗，烘干， 由此得到涂覆于玻璃上的Si02減反射膜。
[0043] 實施例3
[0044] 本實施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0045] 步驟1 :首先將正硅酸四乙酯（TE0S)、去離子水和鹽酸以1 : 3 : 0.004的摩爾比 例混合，并在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0046] 步驟2 :按照TE0S、磷酸和乙醇為1 : 0.67 : 29的摩爾比例，量取質量分數為 85 %的磷酸和乙醇，攪拌得到B溶液。
[0047] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液，混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0048] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用旋轉涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度為4000rpm，得到涂膜玻璃。
[0049] 步驟5 :將涂膜玻璃于400°C熱處理2h。
[0050] 步驟6 :將步驟5熱處理后的涂膜玻璃，置于溫度為100°C的去離子水中清洗，烘 干，由此得到涂覆于玻璃上的Si02減反射膜。
[0051] 實施例4
[0052] 本實施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0053] 步驟1 :首先將正硅酸甲酯、去離子水和硝酸以1 : 4 : 0. 05的摩爾比例混合，并 在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0054] 步驟2 :按照TE0S、磷酸、乙醇和丁醇為1 : 0.8 : 50 : 50的摩爾比例，量取質量 分數為45%的磷酸、乙醇和丁醇，攪拌得到B溶液。
[0055] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0056] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用提拉涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上， 提拉速度為8cm/s，得到涂膜玻璃。
[0057] 步驟5 :將涂膜玻璃于800°C熱處理lh。
[0058] 步驟6 :將步驟5熱處理后的涂膜玻璃，置于溫度為室溫的去離子水中清洗，烘干， 由此得到涂覆于玻璃上的Si02減反射膜。
[0059] 實施例5
[0060] 本實施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0061] 步驟1 :首先將正硅酸四乙酯（TE0S)、去離子水和鹽酸以1 : 3 : 0.004的摩爾比 例混合，并在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0062] 步驟2 :按照TE0S、磷酸和乙醇為1 : 0. 67 : 43的摩爾比例，量取質量分數為 85 %的磷酸和乙醇，攪拌得到B溶液。
[0063] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液，混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0064] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用旋轉涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度為300