專利名稱：鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃及其制備方法
鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鍍有增透膜的太陽能電池封裝玻璃及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池是一種把光能轉(zhuǎn)化為電能的光學(xué)元件，太陽能電池封裝玻璃是光學(xué)元件的主要組件，其透過率的高低直接影響著光電轉(zhuǎn)化效率。為了提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率，應(yīng)盡可能的減少太陽能電池封裝玻璃表面光的反射，增加光的透過。由于在封裝玻璃上鍍制增透膜的技術(shù)措施可以有效的減少光的損失，因而被廣泛應(yīng)用于其中。另外，在實際應(yīng)用中，太陽能電池需要在條件相對惡劣的環(huán)境下使用，因此這類光學(xué)部件對增透膜的耐環(huán)境損傷性能提出了很高的要求。
太陽能電池所用的封裝玻璃的增透膜必須在可見光區(qū)具有較高的透過率，其上鍍制的薄膜除了要具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐摩擦性，還要兼顧到制備工藝簡單，盡可能的降低成本。目前，常用的增透膜的鍍膜材料主要有Si02、TiO2, ZnS, ZrO2, Si3N4和Ta2O5等。 而較早使用的增透膜是堿催化的單層S^2增透膜，這種增透膜在單一波長處的透過率能夠達到100%，但是這種增透膜孔隙率大、表面能高，容易吸附周圍環(huán)境中的懸浮物，使用一段時間后，透過率會明顯下降。并且這種增透膜還具有機械性能差，使用壽命短等缺陷，從而大大限制了它的實際應(yīng)用。酸催化制備的S^2因是鏈狀結(jié)構(gòu)，所制備的膜層雖堆積緊密， 鏈與鏈之間的作用力強，在基體上具有很強的附著力，膜層的耐摩擦性也極強，且制備工藝簡單，性能穩(wěn)定。但是這種SiO2薄膜的孔隙率低，折射率高，膜層的增透性差，最大峰值透過率僅僅在94%左右。
中國專利申請201020146388. 3公開了一種雙層增透膜太陽能電池封裝玻璃，其是用二氧化鈦薄膜作為雙層膜的內(nèi)層膜，用酸催化的二氧化硅薄膜作為外層膜。這種增透膜太陽能電池封裝玻璃的耐摩擦、耐候性都得到很大的提高，同時兼具較強的疏水性。然而，這種雙層增透膜僅對單一波長具有較好的增透性，不能覆蓋整個可見光區(qū)，這使得太陽能在可見光區(qū)的利用率受到很大的限制。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有太陽能電池封裝玻璃存在的缺陷，提供一種在整個可見光區(qū)具有較高透過率的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃，同時這種玻璃還具有較高的耐摩擦性、耐候性、高壽命和疏水性。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃的制備方法。
本發(fā)明提供的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃，其特征在于該封裝玻璃是在普通玻璃的兩外表面上從里向外依次疊加鍍有三層增透光學(xué)薄膜，第一層是折射率為 1. 58-1. 85的SiO2與TiO2或ZrO2或Ta2O5的復(fù)合薄膜，第二層是折射率為1. 91-2. 52的TiO2或^O2或Ta2O5薄膜，第三層是折射率為1. 43-1. 45的SW2薄膜，且該封裝玻璃在可見光區(qū)的平均透過率為98%以上；在耐摩擦試驗機上摩擦3000次后，其透過率降低幅度< 1%。
上述太陽能電池封裝玻璃上鍍有的第一層復(fù)合薄膜的厚度為42. 6-109. 8nm。
上述太陽能電池封裝玻璃上鍍有的第二層薄膜的厚度為105. 4-139. 7nm。
上述太陽能電池封裝玻璃上鍍有的第三層薄膜的厚度為81. 2-109. lnm。
本發(fā)明提供的上述鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃的制備方法，該方法的工藝步驟和條件如下
1)以無機酸為催化劑，分別以正硅酸乙酯、鈦酸丁酯或氧氯化鋯或五乙氧基鉭為前驅(qū)體，采用常規(guī)的溶膠-凝膠法制備穩(wěn)定的Si02、TiO2, ZrO2和Tii2O5溶膠；
2)將部分SiA與部分TiA溶膠或部分^O2溶膠或部分Ta2O5溶膠按質(zhì)量比0. 8 1.4 1混合、陳化、過濾制得復(fù)合溶膠，備用；
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TW2復(fù)合溶膠或SiO2-ZiO2復(fù)合溶膠溶膠或SiO2-Ta2O5復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20%的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在150-50(TC下煅燒至少lh，優(yōu)選l-3h，自然冷卻至室溫后進行下一層薄膜的鍍制；
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃浸入TW2溶膠或ZiO2溶膠或Tii2O5溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在150-50(TC下煅燒至少lh，優(yōu)選l-3h，自然冷卻至室溫后再進行下一層薄膜的鍍制；
幻將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃浸入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在150-50(TC下煅燒至少lh，優(yōu)選l-3h，自然冷卻至室溫即可。
上述方法在封裝玻璃外表面鍍制的第一層復(fù)合薄膜的厚度為42. 6-109. Snm ；鍍制的第二層薄膜的厚度為105. 4-139. 7nm ；鍍制的第三層薄膜的厚度為81. 2-109. lnm。
所述常規(guī)的溶膠凝膠法是在25-50°C條件下制備的，所得溶膠均在25_50°C下陳化5-15天以使其穩(wěn)定。制備的溶膠質(zhì)量濃度可為1-10%，優(yōu)選3-6%。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點
1、由于本發(fā)明所選用的鍍膜材料在可見光區(qū)的吸收都很小，并具有良好的光學(xué)性，加之各層薄膜的折射率相互匹配，因而能使鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃在 400 SOOnm的整個可見光區(qū)的平均透過率大于98%，使得太陽能在可見光區(qū)的利用率得到很大的提高。
2、由于本發(fā)明所選用的鍍膜材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，且各膜層之間的結(jié)合性和牢固度非常好，特別是最外層的S^2薄膜還具有優(yōu)良的耐摩性、耐侯性和疏水性，因而不僅該封裝玻璃使用壽命長，且還能使這種封裝玻璃可以在太陽能電池領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
3、本發(fā)明提供的制備鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃的方法簡單，易操作，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。


附圖為鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為封裝玻璃，2 為 SiO2-TiO2 或 SiO2-ZrO2 或 SiO2-Ta2O5 復(fù)合薄膜，3 為 TiO2 或 ZrO2 或 Ta2O5 薄膜， 4為SiO2薄膜。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步說明。有必要在此指出的是本實施例只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。
實施例1
1)將無水乙醇、去離子水、濃鹽酸和正硅酸乙酯(高純)按摩爾比 119.70 13.03 1.35X10—2 1依次加入到反應(yīng)容器中，在30°C下恒溫反應(yīng)濁后取出， 置于密閉的玻璃容器中，在30°C恒溫槽中陳化7天備用。所得SiO2溶膠中S^2的質(zhì)量濃度為1%。
分別將無水乙醇、去離子水、濃鹽酸和鈦酸丁酯按摩爾比 161.01 11.49 0. 71 1 和 49. 75 3. 55 0. 22 1 依次加入到反應(yīng)容器中，在 30°C 下恒溫反應(yīng)備用。所得TW2溶膠中TW2質(zhì)量濃度為1 %和3%。
2)將部分SiO2與質(zhì)量濃度為的TiO2溶膠按質(zhì)量比1 1混合制得復(fù)合溶膠， 所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用；
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TW2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 350°C下煅燒Ih，自然冷卻至室溫；
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃浸入質(zhì)量濃度為3%的T^2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在350°C下煅燒lh，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃浸入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在350°C下煅燒lh，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. Onm，折射率為1. 71 ；第二層薄膜3厚度為 123. 8nm，折射率為2. 18 ；第三層薄膜4厚度為93. 8nm，折射率為1. 43的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 67%。
實施例2
1)以實施例1所述方法將無水乙醇、去離子水、濃硝酸和正硅酸乙酯(高純)按摩爾比36.83 4.01 4. 16X10_3 1加入到反應(yīng)容器中制得質(zhì)量濃度為3%的SiO2溶膠。
以實施例1所述方法將無水乙醇、去離子水、濃硝酸和鈦酸丁酯按摩爾比 49.75 3. 55 0. 22 1 和 20. 87 1. 49 9. 23Χ1(Γ2 1 分別制得質(zhì)量濃度為 3%和 6% TiO2 溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的TW2溶膠按質(zhì)量比1. 4 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TW2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 400°C下煅燒2. 5h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃浸入質(zhì)量濃度為6%的TW2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在40(TC下煅燒2. 5h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃浸入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在400°C下煅燒2. 5h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為78. 7nm，折射率為1. 58 ；第二層薄膜3厚度為122.7nm，折射率為2. 17 ；第三層薄膜4厚度為94. 2nm，折射率為1. 45的太陽能電池封裝玻璃1，該封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 05%。
實施例3
1)以實施例1所述方法將無水乙醇、去離子水、濃硝酸和正硅酸乙酯(高純)按摩爾比20. 52 2. 23 2. 31X10_3 1加入到反應(yīng)容器中制得質(zhì)量濃度為5%的SiO2溶膠。
以實施例1所述方法將無水乙醇、去離子水、濃硝酸和鈦酸丁酯按摩爾比 26.47 1.89 0.12 1 和 9. 65 0.69 4. 27Χ1(Γ2 1 分別制得質(zhì)量濃度為 5%和 10%的TiO2溶膠。
2)將部分SiO2與質(zhì)量濃度為5%的TiO2溶膠按質(zhì)量比1 1混合制得復(fù)合溶膠， 所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TiA復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 380°C下煅燒1. 5h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃浸入質(zhì)量濃度為10%的TiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在380°C下煅燒1. 5h， 自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃浸入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在380°C下煅燒1. 5h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. 3nm，折射率為1. 70 ；第二層薄膜3厚度為123.5nm，折射率為2. 17 ；第三層薄膜4厚度為81. 2nm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 03%。
實施例4
1)以實施例1所述方法將無水乙醇、去離子水、濃鹽酸和正硅酸乙酯(高純)按摩爾比8. 12 0. 88 9. 17X10_4 1加入到反應(yīng)容器中制得質(zhì)量濃度為10%的SiO2溶膠。
以實施例1所述方法將無水乙醇、去離子水、濃鹽酸和鈦酸丁酯按摩爾比 9.65 0. 69 4. 27X IO"2 1制得質(zhì)量濃度為10%的TiO2溶膠。
2)將部分SiO2與質(zhì)量濃度為10%的部分TiO2溶膠按質(zhì)量比0.8 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TiO2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 400°C下煅燒3h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為10%的TiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在40(TC下煅燒3h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在400°C下煅燒3h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為78. 9nm,折射率為1. 85 ；第二層薄膜3厚度為 123. 2nm，折射率為2. 19 ；第三層薄膜4厚度為93. 6nm，折射率為1. 43的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 03%。
實施例5
1)以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的S^2溶膠。
以實施例1所述方法將無水乙醇、去離子水、濃鹽酸和氧氯化鋯按摩爾比 80.13 4. 10 6. 33Χ1(Γ3 1 或 36. 26 1.86 2. 86Χ1(Γ3 1 分別制得質(zhì)量濃度為 3%或6%的^O2溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的^O2溶膠按質(zhì)量比0. 9 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-ZiO2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 400°C下煅燒Ih，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃浸入質(zhì)量濃度為6%的^O2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在40(TC下煅燒lh，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃浸入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在400°C下煅燒lh，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. 2nm，折射率為1. 69 ；第二層薄膜3厚度為 122. 7nm，折射率為2. 20 ；第三層薄膜4厚度為93. 5nm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 65%。
實施例6
1)以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例1所述方法將無水乙醇、去離子水、濃鹽酸和五乙氧基鉭按摩爾比 152.05 12.98 3. 21 1 或 67. 56 5. 77 1.42 1 分別制得質(zhì)量濃度為 3%或 6% 的1^205溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的Ta2O5溶膠按質(zhì)量比0. 8 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-Ta2O5復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 360°C下煅燒2. 5h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6%的Ta2O5溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在360°C下煅燒2. 5h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在360°C下煅燒2. 5h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為78. 8nm，折射率為1. 70 ；第二層薄膜3厚度為 128. 4nm，折射率為2. 11 ；第三層薄膜4厚度為94. Onm，折射率為1. 45的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 59%。
實施例7
1)以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為6%的TW2溶膠。
以實施例5所述方法以濃硝酸為催化劑制得質(zhì)量濃度為3%的^O2溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的^O2溶膠按質(zhì)量比0. 9 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-ZiO2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 400°C下煅燒3h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃浸入質(zhì)量濃度為6%的T^2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在40(TC下煅燒3h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃浸入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在400°C下煅燒3h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為42. 6nm,折射率為1. 69 ；第二層薄膜3厚度為 123. 2nm，折射率為2. 18 ；第三層薄膜4厚度為94. 2nm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 00%。
實施例8
1)以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例5所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的^O2溶膠。
以實施例6所述方法制得質(zhì)量濃度為6%的Ta2O5溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的^O2溶膠按質(zhì)量比0. 9 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-ZiO2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 370°C下煅燒lh，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃浸入質(zhì)量濃度為6 %的Tii2O5溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在370°C下煅燒lh，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃浸入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在370°C下煅燒lh，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為65. Onm，折射率為1. 70 ；第二層薄膜3厚度為 128. 4nm，折射率為2. 11 ；第三層薄膜4厚度為93. 7nm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 43%。
實施例9
1)以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為6%的TW2溶膠。
以實施例6所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的Tii2O5溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的Ta2O5溶膠按質(zhì)量比0. 8 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-Ta2O5復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 400°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃浸入質(zhì)量濃度為6%的TW2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在40(TC下煅燒2h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃浸入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在400°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為109. 8nm,折射率為1. 70 ；第二層薄膜3厚度為 123. 8nm，折射率為2. 18 ；第三層薄膜4厚度為94. 3nm，折射率為1. 45的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 01%。
實施例10
1)以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的TW2溶膠。
以實施例5所述方法以濃硝酸為催化劑制得質(zhì)量濃度為6%的^O2溶膠。
2)將部分SiO2與質(zhì)量濃度為3%的TiO2溶膠按質(zhì)量比1 1混合制得復(fù)合溶膠， 所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TW2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 360°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6%的^O2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在360°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在360°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. lnm，折射率為1. 71 ；第二層薄膜3厚度為 105. 4nm，折射率為2. 20 ；第三層薄膜4厚度為93. 8nm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 02%。
實施例11
1)以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的S^2溶膠。
以實施例5所述方法制得質(zhì)量濃度為6%的^O2溶膠。
以實施例6所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的Tii2O5溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的Ta2O5溶膠按質(zhì)量比0. 8 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-Ta2O5復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20%的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 400°C下煅燒1. 5h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6%的^O2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在40(TC下煅燒1. 5h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在400°C下煅燒1.5h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. 3nm，折射率為1. 70 ；第二層薄膜3厚度為 111. 7nm，折射率為2. 20 ；第三層薄膜4厚度為93. 4nm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 45%。
實施例12
1)以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例2所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的TW2溶膠。
以實施例6所述方法制得質(zhì)量濃度為6%的Tii2O5溶膠。
2)將部分SiO2與質(zhì)量濃度為3%的TiO2溶膠按質(zhì)量比1 1混合制得復(fù)合溶膠， 所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TiO2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 390°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6 %的Ta2O5溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在390°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在390°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. lnm，折射率為1. 71 ；第二層薄膜3厚度為 139. 7nm，折射率為2. 11 ；第三層薄膜4厚度為93. 8nm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 00%。
實施例13
1)以實施例1所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例2所述方法以濃鹽酸為催化劑分別制得質(zhì)量濃度為3%或6%的TiO2溶膠。
2)將部分SiO2與質(zhì)量濃度為3%的TiO2溶膠按質(zhì)量比1 1混合制得復(fù)合溶膠， 所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TiO2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 350°C下煅燒Ih，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6%的TiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在350°C下煅燒lh，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在350°C下煅燒lh，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. lnm，折射率為1. 71 ；第二層薄膜3厚度為 122. 7nm，折射率為2. 18 ；第三層薄膜4厚度為100. lnm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 64%。
實施例14
1)以實施例1所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例2所述方法以濃硝酸為催化劑分別制得質(zhì)量濃度為3%或6%的TiO2溶膠。
2)將部分SiO2與質(zhì)量濃度為3%的TiO2溶膠按質(zhì)量比1 1混合制得復(fù)合溶膠， 所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TW2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20 % 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 370°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6%的TiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在370°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在370°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. 3nm，折射率為1. 71 ；第二層薄膜3厚度為 122. 7nm，折射率為2. 18 ；第三層薄膜4厚度為109. lnm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 02%。
實施例15
1)以實施例1所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的S^2溶膠。
以實施例2所述方法分別制得質(zhì)量濃度為3%或6% TiO2溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的TW2溶膠按質(zhì)量比0. 8 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TiO2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 150°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6%的TiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在150°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在150°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. 2nm，折射率為1. 71 ；第二層薄膜3厚度為 122. 7nm，折射率為1. 91 ；第三層薄膜4厚度為93. 8nm，折射率為1. 45的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 06%。
實施例16
1)以實施例1所述方法制得質(zhì)量濃度為3%的SW2溶膠。
以實施例2所述方法分別制得質(zhì)量濃度為3%或6% TiO2溶膠。
2)將部分SiO2與質(zhì)量濃度為3%的TiO2溶膠按質(zhì)量比1 1混合制得復(fù)合溶膠， 所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TW2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 390°C下煅燒1. 5h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6%的TiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在390°C下煅燒1. 5h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在390°C下煅燒1. 5h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. 4nm，折射率為1. 70 ；第二層薄膜3厚度為 122. 7nm，折射率為2. 18 ；第三層薄膜4厚度為93. 8nm，折射率為1. 44的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 03%。
實施例17
1)以實施例1所述方法以濃硝酸為催化劑制得質(zhì)量濃度為3%的S^2溶膠。
以實施例2所述方法以濃硝酸為催化劑分別制得質(zhì)量濃度為3%或6% TiO2溶膠。
2)將部分SW2與質(zhì)量濃度為3%的TW2溶膠按質(zhì)量比1. 1 1混合制得復(fù)合溶膠，所得復(fù)合溶膠在30°C的恒溫槽中陳化7天后，過濾備用。
3)將清洗烘干的封裝玻璃基片浸入SiO2-TiO2復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20% 的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在 500°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫。
4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入質(zhì)量濃度為6%的TiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在50(TC下煅燒2h，自然冷卻至室溫；
5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入SiO2溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在500°C下煅燒2h，自然冷卻至室溫即可獲得如附圖所示的第一層薄膜2厚度為79. Onm，折射率為1. 71 ；第二層薄膜3厚度為 122. 7nm，折射率為2. 52 ；第三層薄膜4厚度為93. 8nm，折射率為1. 45的太陽能電池封裝玻璃1，該鍍制有增透膜的封裝玻璃1在可見光區(qū)的平均透過率為98. 06%。
以上實施例所得封裝玻璃在可見光區(qū)的平均透過率是采用紫外-可見分光光度計(UV-3100PC)測試的；將以上實施例所得封裝玻璃的增透膜在耐摩試驗機(DZ-8103，東莞市大中儀器有限公司)上摩擦3000次后，測試增透膜的透過率在摩擦前后透過率的變化情況并進行對比，增透膜的透過率降低幅度很小，均不到1 %，說明增透膜的耐摩擦性很強。
權(quán)利要求
1.一種鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃，其特征在于該封裝玻璃是在普通玻璃 (1)的兩外表面上從里向外依次疊加鍍制三層光學(xué)薄膜，第一層是折射率為1.58-1.85的 SiO2與TiO2或ZrO2或Ta2O5的復(fù)合薄膜(2)，第二層是折射率為1. 91-2. 52的TiO2或ZrO2 或Ta2O5薄膜C3)，第三層是折射率為1. 43-1. 45的SW2薄膜(4)，且該封裝玻璃在可見光區(qū)的平均透過率在98%以上；在耐摩擦試驗機上摩擦3000次后，其透過率降低幅度< 1%。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃，其特征在于該封裝玻璃上鍍制的第一層復(fù)合薄膜O)的厚度為42. 6-109. 8nm。
3.如權(quán)利要求1所述的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃，其特征在于該封裝玻璃上鍍制的第二層薄膜(3)的厚度為105. 4-139. 7nm。
4.如權(quán)利要求1所述的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃，其特征在于該封裝玻璃上鍍制的第三層薄膜的厚度為81. 2-109. lnm。
5.一種權(quán)利要求1所述的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃的制備方法，該方法的工藝步驟和條件如下1)以無機酸為催化劑，分別以正硅酸乙酯、鈦酸丁酯或氧氯化鋯或五乙氧基鉭為前驅(qū)體，采用常規(guī)的溶膠-凝膠法制備穩(wěn)定的Si02、TiO2, ZrO2和Tii2O5溶膠；2)將部分SW2溶膠與部分TW2溶膠或部分^O2溶膠或部分Ta2O5溶膠按質(zhì)量比0.8 1.4 1混合、陳化、過濾后制得復(fù)合溶膠，備用；3)將清洗烘干的封裝玻璃基片先浸入SiO2-T^2復(fù)合溶膠或SiO2-ZiO2復(fù)合溶膠或 SiO2-Ta2O5復(fù)合溶膠中，在環(huán)境濕度< 20%的條件下采用浸漬提拉法使封裝玻璃基片外表面覆蓋一層平整的復(fù)合溶膠，然后將其在150-500°C下煅燒至少lh，自然冷卻至室溫后進行下一層薄膜的鍍制；4)將鍍制了一層薄膜的封裝玻璃放入TW2溶膠或ZiO2溶膠或Ta2O5溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面的薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在150-500°C下煅燒至少lh，自然冷卻至室溫后再進行下一層薄膜的鍍制；5)將鍍制了二層薄膜的封裝玻璃放入5102溶膠中，采用浸漬提拉法使封裝玻璃外表面薄膜上再覆蓋一層平整的溶膠，然后將其在150-500°C下煅燒至少lh，自然冷卻至室溫即可。
6.如權(quán)利要求5所述的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃的制備方法，其特征在于該方法在封裝玻璃外表面鍍制的第一層復(fù)合薄膜的厚度為42. 6-109. >8nm。
7.如權(quán)利要求5所述的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃的制備方法，其特征在于該方法在封裝玻璃外表面鍍制的第二層薄膜的厚度為105. 4-139. 7nm。
8.如權(quán)利要求5所述的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃的制備方法，其特征在于該方法在封裝玻璃外表面鍍制的第三層薄膜的厚度為81. 2-109. lnm。
全文摘要
本發(fā)明公開的鍍有三層增透膜的太陽能電池封裝玻璃是在普通玻璃1的兩外表面上從里向外依次疊加鍍有三層光學(xué)薄膜，第一層是折射率為1.58-1.85的SiO2與TiO2或ZrO2或Ta2O5的復(fù)合薄膜2，第二層是折射率為1.91-2.52的TiO2或ZrO2或Ta2O5薄膜3，第三層是折射率為1.43-1.45的SiO2薄膜4，且該封裝玻璃在可見光區(qū)的平均透過率在98％以上；在耐摩擦試驗機上摩擦3000次后，其透過率降低幅度＜1％。本發(fā)明還公開了其制備方法。本發(fā)明提供的封裝玻璃在整個可見光區(qū)的平均透過率大于98％，使得太陽能在可見光區(qū)的利用率得到很大的提高，且制備方法簡單，易操作，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
文檔編號C03C17/34GK102503168SQ201110284088
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者葉龍強, 張欣向, 張雨露, 江波, 肖波 申請人:四川大學(xué)