本發明屬于太陽能電池制造技術領域,具體涉及一種太陽能玻璃用高效率鍍膜液的制備方法。
背景技術:
近幾年來,全球經濟在飛速發展的同時也引起了嚴重的環境污染,人類生活水平不斷提高,所需能源越來越多,地球能源不斷減少,部分地區能源匱乏,甚至引起戰爭,太陽能作為一種宇宙賦予地球的綠色能源得到了越來越多的關注,如何利用好這一能源成為了一個全球性課題。
目前,商品化太陽能電池的光電轉化效率為20%左右,如何提高這一效率成為了關鍵。太陽能電池光電轉換效率較低的主要原因為其光譜響應特性和太陽光譜分布的不匹配。太陽能電池對可見光部分響應靈敏,對紫外和紅外光響應較差,加入光轉換材料可以一定程度上解決這一問題。另外,太陽能玻璃對可見光的透過率為91.5%左右,使用鍍膜液可以使這一數值得到提高。如何將這兩種方式有效結合在一起,提高太陽能利用率成為了研究的關鍵。
技術實現要素:
為了克服現有技術的不足,本發明的目的在于提供了一種太陽能玻璃用高效率鍍膜液的制備方法,可制備出透過率較高、光電轉換效率良好、膜面硬度較高,耐候性能良好,且生產操作方便的太陽能玻璃用鍍膜液。
為了實現上述目的,本發明采用的技術方案是:
一種太陽能玻璃用高效率鍍膜液的制備方法,包括下述步驟:
步驟一,硅溶膠的制作;
將烷氧基硅烷和醇類按質量比1:(1-10)的比例混合,在10-30℃下攪拌1-2小時,滴定質量濃度1%-50%的硝酸直至PH值達到3-4之間,加熱到60-80℃下,反應12-48小時,配制成硅溶膠;
步驟二,核殼結構光轉換材料的制備:
將自制納米光轉換材料按質量比為1:(5-20)加入到商用特殊形態二氧化硅溶液中,在30-50℃下攪拌12-24小時,即可得到核殼結構光轉換材料;
步驟三,鍍膜液的生產:
將步驟一中的硅溶膠均勻的分散到醇類中,再加入步驟二中的核殼結構光轉換材料,在10-30℃下加入適量助劑,攪拌6-24小時,即可得到鍍膜液。
所述烷氧基硅烷為四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或二甲基甲氧基硅烷中的一種或兩種。
所述醇類為甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇或正丁醇中的兩種或兩種以上。
所述自制納米光轉換材料的組成為Y2O3:Eu3+和Y2O3:Er3+;粒度為10-100nm。
所述商用特殊形態二氧化硅溶液為鏈狀二氧化硅,且鏈長為50-120nm。
所述步驟三中硅溶膠、核殼結構光轉換材料、醇類和助劑的質量比為1:(0.1-0.5):(10-50):(0.1-3)。
所述助劑為流平劑、消泡劑、濕潤劑和耐磨劑中的一種或幾種。
本發明的優點在于:
1、本發明制備的太陽能玻璃鍍膜液具有減少反射、增加透過率和紫外紅外光轉換可見光兩種功能,有利于提高太陽能的利用率。
2、本發明制備的太陽能玻璃鍍膜液與現有產業化的太陽能玻璃鍍膜液各項性能基本相當,方便于實際應用,不需要進行生產調整。
3、本發明制備的太陽能玻璃鍍膜液所制作的膜面硬度較高,耐候性能良好,方便于下游生產廠家應用。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明。
實施例一
一種太陽能玻璃用高效率鍍膜液的制備方法,包括下述步驟:
步驟一,硅溶膠的制作:
在燒瓶中加入40g四乙氧基硅烷、86g乙醇,在30℃下攪拌1小時,滴定加入質量濃度為1%硝酸8g,加熱到80℃下,反應12小時,配制成硅溶膠;
步驟二,核殼結構光轉換材料的制備:
將2.66g自制納米光轉換材料加入到23.94g鏈長為50-120nm鏈狀二氧化硅溶液中,在30℃下攪拌12小時,即可得到核殼結構光轉換材料;
步驟三,鍍膜液的生產:
將上述步驟一中的硅溶膠均勻的分散到1500g異丙醇中,再加入上述步驟二中的核殼結構光轉換材料,在25℃下分別加入16g乙二醇甲醚、20g乙二醇乙醚和20g乙二醇丁醚,攪拌6小時,即可得到所述鍍膜液。
實施例二
一種太陽能玻璃用高效率鍍膜液的制備方法,包括下述步驟:
步驟一,硅溶膠的制作:
在燒瓶中加入231g四乙氧基硅烷、1100g乙醇和55g丙二醇,在30℃下攪拌2小時,滴定加入質量濃度為10%硝酸69.3g,加熱到80℃下,反應24小時,配制成硅溶膠;
步驟二,核殼結構光轉換材料的制備:
將25g自制納米光轉換材料加入到125g鏈長為50-120nm鏈狀二氧化硅溶液中,在30℃下攪拌24小時,即可得到核殼結構光轉換材料;
步驟三,鍍膜液的生產:
將上述步驟一中的硅溶膠均勻的分散到15000g異丙醇中,再加入上述步驟二中的核殼結構光轉換材料,在25℃下分別加入80g乙二醇甲醚、100g乙二醇乙醚和100g乙二醇丁醚,攪拌24小時,即可得到所述鍍膜液。
實施例三
一種太陽能玻璃用高效率鍍膜液的制備方法,包括下述步驟:
步驟一,硅溶膠的制作:
在燒瓶中加入36g四乙氧基硅烷、29g甲基三甲氧基硅烷和390g乙醇,在30℃下攪拌1小時,滴定加入質量濃度2%硝酸13g,加熱到65℃下,反應12小時,配制成硅溶膠;
步驟二,核殼結構光轉換材料的制備:
將4.68g自制納米光轉換材料加入到42.12g鏈長為50-120nm鏈狀二氧化硅溶液中,在30℃下攪拌12小時,即可得到核殼結構光轉換材料;
步驟三,鍍膜液的生產:
將上述步驟一中的硅溶膠均勻的分散到5000g異丙醇中,再加入上述步驟二中的核殼結構光轉換材料,在25℃下分別加入69g乙二醇甲醚、58g乙二醇乙醚和73g乙二醇丁醚,攪拌12小時,即可得到所述鍍膜液。