一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法
2023-05-04 16:12:56
一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法
【專利摘要】本發明公開一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法,包括以二氧化矽溶膠作為鍍膜材料採用溶膠凝膠法製備太陽能電池減反射膜,所述二氧化矽溶膠製備中所用溶劑為醇類溶劑,還包括以下步驟:(1)配製與製備二氧化矽溶膠所用醇類溶劑完全相同的溶劑作為替補液;(2)鍍膜過程中,向攪拌條件下的二氧化矽溶膠中連續添加步驟(1)所配製的替補液,替補液的添加量和醇類溶劑的揮發量始終保持一致,鍍膜過程中二氧化矽溶膠循環使用;本發明通過添加溶劑提高生產過程中二氧化矽溶膠固含量的穩定性,從而確保製得減反射膜的透過率比較穩定,可以有效提高鍍膜作業的穩定性,方法簡單,提高溶膠的利用率,降低成本,經濟效益顯著。
【專利說明】一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能電池光伏領域,特別是一種提高溶膠凝膠法製備太陽能電池薄膜鍍膜作業穩定性的方法。
【背景技術】
[0002]相關研究表明,全世界的能源儲備如煤炭資源和石油資源只能夠供人類使用五十至七十年。因此,人類把越來越多的關注目光聚焦於理論上取之不盡用之不竭的太陽能上來,使其成為近幾十年來,研究的熱門課題之一。目前就如何縮小實際光電轉換效率和理論光電轉換效率的差距,進一步提高太陽能電池的光電轉換效率問題,採取在太陽能電池的玻璃基板上鍍制減反射膜。太陽能電池減反射膜的製備主要採用溶膠凝膠法,鍍膜材料為二氧化矽溶膠,在鍍膜生產過程中,由於溶膠內溶劑的揮發而影響溶膠固含量的穩定性,進而降低了鍍膜作業的穩定性。
【發明內容】
[0003]針對現有鍍膜生產過程中存在鍍膜作業穩定性降低的問題,本發明的目的在於提供一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法,通過提高二氧化矽薄膜透過率的穩定性在一定程度上彌補現有技術的不足。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案予以實現的,一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法,包括以二氧化矽溶膠作為鍍膜材料採用溶膠凝膠法製備太陽能電池減反射膜,所述二氧化矽溶膠製備中所用溶劑為醇類溶劑,其特徵在於,還包括以下步驟:
(1)配製與製備二氧化矽溶膠所用醇類溶劑完全相同的溶劑作為替補液;
(2)鍍膜過程中,向攪拌條件下的二氧化矽溶膠中連續添加步驟(1)所配製的替補液,替補液的添加量根據二氧化矽溶膠中醇類溶劑`的揮發量設定,替補液的添加量和醇類溶劑的揮發量始終保持一致,鍍膜過程中二氧化矽溶膠循環使用。
[0005]在上述技術特徵的基礎上,本發明還具有以下附加特徵:
進一步的,所述醇類溶劑的質量濃度為69% — 98%。
[0006]進一步的,所述醇類溶劑的質量濃度為81.3% — 91%。
[0007]進一步的,所述醇類溶劑為醇與水的混和液,所述水為純水、蒸餾水或去離子水,所述醇為乙醇、異丙醇或正丁醇。
[0008]進一步的,步驟(2)中所述攪拌條件下是指攪拌速度為20(T600r/min,替補液添加是通過蠕動泵自動連續添加,蠕動泵的加料速度根據二氧化矽溶膠中醇類溶劑的揮發量設定,替補液的加料速度與二氧化矽溶膠中醇類溶劑的揮發速度一致。
[0009]本發明通過添加替補液而提高二氧化矽溶膠固含量的穩定,進而提高鍍膜作業的穩定性。在生產過程中,溶劑較易揮發,二氧化矽溶膠的固含量隨之增加,造成太陽能電池薄膜透過率的穩定性較差,如能及時添加替補液,可確保溶膠固含量的相對穩定性,即可確保鍍膜作業的穩定性,即二氧化矽薄膜透過率的穩定性。[0010]本發明的有益效果是:本發明利用添加替補液提高溶膠固含量穩定性,進而確保太陽光的透過率的穩定性;生產過程中溶膠循環利用,在確保提高鍍膜作業穩定性的前提下,提高溶膠的利用率,降低生產成本,是一種可靠有效的提高生產過程中二氧化矽穩定性的方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為實施例一薄膜透過率隨鍍膜時間的變化曲線圖;
圖2為實施例一製備薄膜的SEM圖;
圖3為實施例二薄膜透過率隨鍍膜時間的變化曲線圖;
圖4為實施例二製備薄膜的SEM圖;
圖5為實施例三薄膜透過率隨鍍膜時間的變化曲線圖;
圖6為實施例三製備薄膜的SEM圖;
圖7為實施例四薄膜透過率隨鍍膜時間的變化曲線圖;
圖8為實施例四製備薄膜的SEM圖;
圖9為實施例五薄膜透過率隨鍍膜時間的變化曲線圖;
圖10為實施例五製備薄膜的SEM圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例1:
在恆溫恆溼的潔淨房內,以二氧化矽溶膠為鍍膜材料採用溶膠凝膠法製備太陽能電池減反射膜,二氧化矽溶膠製備中採用質量濃度85%乙醇溶液作為溶劑。
[0013]配製與二氧化矽溶膠製備中所用溶劑完全相同的乙醇溶液作為替補液,在鍍膜生產過程中,以300r/min的轉速攪拌二氧化娃溶膠,邊攪拌邊向二氧化娃溶膠中添加替補液,替補液添加是通過蠕動泵自動連續添加,蠕動泵的加料速度是根據二氧化矽溶膠中乙醇溶劑的揮發量設定的,替補液的添加速度和二氧化矽溶膠中乙醇溶劑的揮發速度保持一致;生產過程中溶膠循環利用。
[0014]製備太陽能玻璃減反射膜的持續時間為180分鐘,鍍膜過程中每十分鐘檢測一次薄膜透過率,觀察透過率隨時間的變化,如圖1所示,透過率保持穩定,有較小的波動,說明鍍膜作業相對較穩定。
[0015]如圖2所示,所製備薄膜的顆粒大小均一,分布均勻,薄膜結構較緻密緊實,利用鉛筆硬度儀測量,薄膜的硬度在4H以上,符合產品性能要求。
[0016]實施例2:
在恆溫恆溼的潔淨房內,以二氧化矽溶膠為鍍膜材料採用溶膠凝膠法製備太陽能電池減反射膜,二氧化矽溶膠製備中採用質量濃度98%乙醇溶液作為溶劑。
[0017]配製與二氧化矽溶膠製備中所用溶劑完全相同的乙醇溶液作為替補液,在鍍膜生產過程中,以200r/min的轉速攪拌二氧化矽溶膠,邊攪拌邊向二氧化矽溶膠中添加替補液,替補液添加是通過蠕動泵自動連續添加,蠕動泵的加料速度是根據二氧化矽溶膠中乙醇溶劑的揮發量設定的,替補液的添加速度和二氧化矽溶膠中乙醇溶劑的揮發速度保持一致;生產過程中溶膠循環利用。[0018]製備太陽能玻璃減反射膜的持續時間為180分鐘,鍍膜過程中每十分鐘檢測一次薄膜透過率,觀察透過率隨時間的變化,如圖3所示,透過率保持穩定,有較小的波動,說明鍍膜作業相對較穩定。
[0019]如圖4所示,所製備薄膜的顆粒大小均一,分布均勻,薄膜結構較緻密緊實,利用鉛筆硬度儀測量,薄膜的硬度在4H以上,符合產品性能要求。
[0020]實施例3:
在恆溫恆溼的潔淨房內,以二氧化矽溶膠為鍍膜材料採用溶膠凝膠法製備太陽能電池減反射膜,二氧化矽溶膠製備中採用質量濃度69%異丙醇溶液作為溶劑。
[0021]配製與二氧化矽溶膠製備中所用溶劑完全相同的異丙醇溶液作為替補液,在鍍膜生產過程中,以600r/min的轉速攪拌二氧化娃溶膠,邊攪拌邊向二氧化娃溶膠中添加替補液,替補液添加是通過蠕動泵自動連續添加,蠕動泵的加料速度是根據二氧化矽溶膠中異丙醇溶劑的揮發量設定的,替補液的添加速度和二氧化矽溶膠中異丙醇溶劑的揮發速度保持一致;生產過程中溶膠循環利用。
[0022]製備太陽能玻璃減反射膜的持續時間為180分鐘,鍍膜過程中每十分鐘檢測一次薄膜透過率,觀察透過率隨時間的變化,如圖5所示,透過率保持穩定,有較小的波動,說明鍍膜作業相對較穩定。
[0023]如圖6所示,所製備薄膜的顆粒大小均一,分布均勻,薄膜結構較緻密緊實,利用鉛筆硬度儀測量,薄膜的硬度在4H以上,符合產品性能要求。
[0024]實施例4:
在恆溫恆溼的潔淨房內,以二氧化矽溶膠為鍍膜材料採用溶膠凝膠法製備太陽能電池減反射膜,二氧化矽溶膠製備中採用質量濃度91%乙醇溶液作為溶劑。
[0025]配製與二氧化矽溶膠製備中所用溶劑完全相同的乙醇溶液作為替補液,在鍍膜生產過程中,以400r/min的轉速攪拌二氧化娃溶膠,邊攪拌邊向二氧化娃溶膠中添加替補液,替補液添加是通過蠕動泵自動連續添加,蠕動泵的加料速度是根據二氧化矽溶膠中乙醇溶劑的揮發量設定的,替補液的添加速度和二氧化矽溶膠中乙醇溶劑的揮發速度保持一致;生產過程中溶膠循環利用。
[0026]製備太陽能玻璃減反射膜的持續時間為180分鐘,鍍膜過程中每十分鐘檢測一次薄膜透過率,觀察透過率隨時間的變化,如圖7所示,透過率保持穩定,有較小的波動,說明鍍膜作業相對較穩定。
[0027]如圖8所示,所製備薄膜的顆粒大小均一,分布均勻,薄膜結構較緻密緊實,利用鉛筆硬度儀測量,薄膜的硬度在4H以上,符合產品性能要求。
[0028]實施例5:
在恆溫恆溼的潔淨房內,以二氧化矽溶膠為鍍膜材料採用溶膠凝膠法製備太陽能電池減反射膜,二氧化矽溶膠製備中採用質量濃度81.3%正丁醇溶液作為溶劑。
[0029]配製與二氧化矽溶膠製備中所用溶劑完全相同的正丁醇溶液作為替補液,在鍍膜生產過程中,以500r/min的轉速攪拌二氧化娃溶膠,邊攪拌邊向二氧化娃溶膠中添加替補液,替補液添加是通過蠕動泵自動連續添加,蠕動泵的加料速度是根據二氧化矽溶膠中正丁醇溶劑的揮發量設定的,替補液的添加速度和二氧化矽溶膠中正丁醇溶劑的揮發速度保持一致;生產過程中溶膠循環利用。[0030]製備太陽能玻璃減反射膜的持續時間為180分鐘,鍍膜過程中每十分鐘檢測一次薄膜透過率,觀察透過率隨時間的變化,如圖9所示,透過率保持穩定,有較小的波動,說明鍍膜作業相對較穩定。 [0031]如圖10所示,所製備薄膜的顆粒大小均一,分布均勻,薄膜結構較緻密緊實,利用鉛筆硬度儀測量,薄膜的硬度在4H以上,符合產品性能要求。
[0032]以上所述,僅是本發明的較佳實施例而已,並非對本發明作任何形式上的限制;任何熟悉本領域的技術人員,在不脫離本發明技術方案範圍情況下,都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本發明技術方案的內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾,均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
【權利要求】
1.一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法,包括以二氧化矽溶膠作為鍍膜材料採用溶膠凝膠法製備太陽能電池減反射膜,所述二氧化矽溶膠製備中所用溶劑為醇類溶劑,其特徵在於,還包括以下步驟: (1)配製與製備二氧化矽溶膠所用醇類溶劑完全相同的溶劑作為替補液; (2)鍍膜過程中,向攪拌條件下的二氧化矽溶膠中連續添加步驟(1)所配製的替補液,替補液的添加量根據二氧化矽溶膠中醇類溶劑的揮發量設定,替補液的添加量和醇類溶劑的揮發量始終保持一致,鍍膜過程中二氧化矽溶膠循環使用。
2.根據權利要求1所述的一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法,其特徵在於,所述醇類溶劑的質量濃度為69% — 98%。
3.根據權利要求2所述的一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法,其特徵在於,所述醇類溶劑的質量濃度為81.3% — 91%。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法,其特徵在於,所述醇類溶劑為醇與水的混和液,所述水為純水、蒸餾水或去離子水,所述醇為乙醇、異丙醇或正丁醇。
5.根據權利要求1、2或3所述的一種提高二氧化矽溶膠穩定性的方法,其特徵在於,步驟(2)中所述攪拌條件下是指攪拌速度為20(T600r/min,替補液添加是通過蠕動泵自動連續添加,蠕動泵的加料速度根據二氧化矽溶膠中醇類溶劑的揮發量設定,替補液的加料速度與二氧化矽溶膠中醇類溶劑的揮發速度一致。
【文檔編號】C23C20/08GK103572272SQ201310548417
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】彭壽, 王芸, 王萍萍, 金良茂, 孫人傑, 甘治平 申請人:蚌埠玻璃工業設計研究院, 中國建材國際工程集團有限公司