本申請(qǐng)涉及太陽能電池光伏技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種二氧化硅溶膠的制備方法、光伏玻璃的制備方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為制約各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。太陽能因其資源豐富、分布廣泛，已成為具有發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕鍧嵞茉粗弧Ｒ蕴柲芄夥夹g(shù)為代表的新能源技術(shù)，具有清潔、安全、便利、高效等優(yōu)點(diǎn)，已成為世界各國普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。

在光伏產(chǎn)業(yè)中，太陽能電池效率的提升一直是人們關(guān)心的重點(diǎn)。太陽光的能量主要集中在小于2μm的波段。因此，目前對(duì)于提高電池光電轉(zhuǎn)換效率研究主要集中在電池材料優(yōu)化和光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。材料方面主要通過材料技術(shù)優(yōu)化半導(dǎo)體的吸收層，調(diào)控材料界面、能帶，提高太陽光的光電轉(zhuǎn)換效率和光譜利用率。光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則是利用光學(xué)技術(shù)對(duì)入射光進(jìn)行調(diào)控，降低電池表面和界面反射，提高電池對(duì)光的捕獲能力和光能利用率。常用降低反射的制備方法包括化學(xué)腐蝕法、磁控濺射法、溶膠凝膠法等。

在實(shí)際應(yīng)用中，鑒于超白玻璃具有良好的透光率，在各種不同的氣候條件下耐高溫耐老化，符合太陽能電池組件所需要的標(biāo)準(zhǔn)。采用含鐵量較少的超白玻璃封裝太陽能電池，可降低外界環(huán)境導(dǎo)致的電池?fù)p傷，減緩電池性能的衰減。但是，由于空氣與玻璃界面之間存在折射率的差異，導(dǎo)致存在部分反射損失，降低了電池組件的能量利用率。

為了降低界面的反射損失，其中一種方法基于光學(xué)相干相消減反射技術(shù)，典型為：在玻璃表面鍍制一層折射率較低的多孔結(jié)構(gòu)二氧化硅(sio2)減反射薄膜，如專利號(hào)cn105776886a的中國專利文獻(xiàn)，公開一種低折射率氧化硅減反膜的制備方法，采用堿性催化法制備了低折射率氧化硅薄膜，工藝簡(jiǎn)便，成本較低；專利號(hào)cn103420619a公開了一種折射率可控的多孔性氧化硅減反膜的方法，采用先堿性后酸性催化的方法制備了具有三維結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米涂膜液，通過噴涂法在基板表面涂制多孔性二氧化硅薄膜，最后經(jīng)過高溫退火得到純無機(jī)多孔二氧化硅膜層。這種減反技術(shù)通常針對(duì)特定波長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化，并在某一入射角度范圍具有較好的減反增透效果。然而，基于光學(xué)相干原理，該鍍膜技術(shù)無法對(duì)寬譜、廣角減反需求實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升。另一種較為常用的減反方法基于幾何結(jié)構(gòu)陷光技術(shù)，典型為：采用離子束刻蝕工藝刻蝕玻璃基底獲得周期性微納結(jié)構(gòu)的玻璃基底，如公開號(hào)cn103943716a的中國專利文獻(xiàn)公開了一種微納結(jié)構(gòu)太陽能電池及其背面陷光結(jié)構(gòu)的制備方法，采用離子束刻蝕工藝刻蝕玻璃基底，獲到無棱角周期性微納結(jié)構(gòu)的玻璃基底，或利用金屬模板納米壓印有機(jī)樹脂，在玻璃基底表面制備微納減反射結(jié)構(gòu)，利用表面微納結(jié)構(gòu)的多次反射、入射實(shí)現(xiàn)減反作用，并進(jìn)一步拓寬光譜及入射角度，但玻璃直接制絨結(jié)構(gòu)通常尺度較難控制，刻蝕難度較大。公開號(hào)cn105924935a的中國專利文獻(xiàn)公開了一種利用紫外納米壓印制備減反射薄膜的方法，利用紫外納米壓印工藝，制備得到改性有機(jī)納米減反薄膜。然而，有機(jī)物耐候性較差，減反容易失效。

鑒于此，有必要對(duì)現(xiàn)有用于太陽能電池的減反射結(jié)構(gòu)制備方法進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)要解決的技術(shù)為提出一種用于太陽能電池的減反射結(jié)構(gòu)制備方法，該制備方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、容易控制，且采用該方法制備的減反射結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)在太陽光譜主能量波段的減反陷光效果。

為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本申請(qǐng)的一方面，提出一種二氧化硅溶膠的制備方法，包括：

s1、分別將甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、水和有機(jī)溶劑在酸性催化劑的作用下混合，反應(yīng)生成酸性二氧化硅水溶膠，所述酸性二氧化硅水溶膠中二氧化硅的摩爾百分?jǐn)?shù)為5％～20％；

s2、將醇醚溶劑與步驟s1中獲得的酸性二氧化硅水溶膠按質(zhì)量比0.5％-10％混合，獲取二氧化硅溶膠。

進(jìn)一步地，所述甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷按照摩爾比1∶1-3∶1混合。

進(jìn)一步地，所述酸性催化劑為硝酸、鹽酸、硫酸中的至少一種，且所述酸性催化劑調(diào)節(jié)所述酸性二氧化硅水溶膠的ph范圍為1.0-5.0。

進(jìn)一步地，所述醇醚溶劑為二乙二醇丁醚醋酸酯、1，2-丙二醇、苯甲酸甲酯中的至少一種。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，提出一種光伏玻璃的制備方法，所述光伏玻璃表面具有微納結(jié)構(gòu)，所述制備方法包括如下步驟：

分別將甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、水和有機(jī)溶劑在酸性催化劑的作用下混合，反應(yīng)生成酸性二氧化硅水溶膠；

將醇醚溶劑與所述酸性二氧化硅水溶膠混合，獲取二氧化硅溶膠；

提供玻璃基底，利用所述二氧化硅溶膠在所述玻璃表面形成薄膜；

獲取納米壓印的模板，所述模板表面具有圖案，并通過壓印方法將所述模板的圖案轉(zhuǎn)移至所述玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。

進(jìn)一步地，利用所述二氧化硅溶膠在所述玻璃表面形成薄膜包括：

利用提拉、懸涂或噴涂中的至少一種方法將所述二氧化硅溶膠鍍膜在所述玻璃表面，形成薄膜。

進(jìn)一步地，所述模板為二次轉(zhuǎn)印模板，且所述二次轉(zhuǎn)印模板通過如下步驟獲得：

將液態(tài)熱塑性材料與固化劑均勻混合，獲取混合溶液a；

以表面具有圖案的剛性模板作為初始模板，在所述初始模板表面澆注所述混合溶液a；

對(duì)澆注混合溶液a的初始模板行固化處理，獲取混合模板b；

從所述混合模板b剝離所述初始模板，獲取固化的熱塑性材料，所述固化的熱塑性材料為二次轉(zhuǎn)印模板。

進(jìn)一步地，所述剛性模板為硅片、氮化硅、碳化硅、石英玻璃或金屬模板中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述熱塑性材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、環(huán)氧樹脂或聚二甲基硅氧烷中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述通過壓印方法將所述模板的圖案轉(zhuǎn)移至所述光伏玻璃表面的薄膜上包括：

將所述模板覆蓋在所述光伏玻璃的薄膜表面，對(duì)所述模板和光伏玻璃進(jìn)行熱壓印處理；

室溫下移除所述模板，并將所述光伏玻璃進(jìn)行退火處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果為：加入醇醚溶劑得到的二氧化硅溶膠，對(duì)二氧化硅溶膠起到一定的軟化效果，且通過該方法獲得的二氧化硅溶膠利于后續(xù)壓印操作，尤其適用于軟模板的壓印操作；利用二次轉(zhuǎn)印方法獲得聚熱塑性材料制備的二次轉(zhuǎn)印模板，該模板的表面具有橫向尺寸處于1-20微米范圍的金字塔或其他設(shè)計(jì)圖案，并利用該模板制備出具有微納結(jié)構(gòu)的光伏玻璃，由于熱塑性材料本身表面能較低，通常不會(huì)與氧化物溶膠相粘連，可根據(jù)原始模板的尺寸制備同比例大小的二次轉(zhuǎn)印模板，易于控制；進(jìn)一步地，熱塑性材料本身結(jié)構(gòu)疏松多孔，便于溶膠中有機(jī)溶劑的揮發(fā)，易脫膜；此外，二次轉(zhuǎn)印模板可以精確復(fù)制原始模板的形貌，圖形結(jié)構(gòu)收縮量較小，具有很好的圖形保真性，一次制備，能夠多次重復(fù)使用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。

圖1為本申請(qǐng)一實(shí)施例的晶體硅太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為用于如圖1所示的晶體硅太陽能電池的光伏玻璃制備方法流程圖；

圖3為本申請(qǐng)一實(shí)施例在光伏玻璃表面形成的二氧化硅薄膜表面形貌圖譜照片；

圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例的光伏玻璃透過率測(cè)試結(jié)果示意圖；

圖5為發(fā)明實(shí)施例的光伏玻璃反射率測(cè)試結(jié)果示意圖；

圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例的光伏玻璃霧度光譜結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)施例說明本申請(qǐng)的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易了解本申請(qǐng)的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本申請(qǐng)還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本申請(qǐng)的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

請(qǐng)參閱附圖，需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本申請(qǐng)的基本構(gòu)想。因此，圖示中僅顯示與本申請(qǐng)有關(guān)的晶體硅太陽能電池結(jié)構(gòu)而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的形狀及尺寸繪制，在實(shí)際實(shí)施時(shí)不僅僅限于晶體硅太陽能電池，也包括薄膜型太陽能電池，其電池結(jié)構(gòu)可能更為復(fù)雜。

為解決現(xiàn)有太陽能電池的減反結(jié)構(gòu)減反效果有限、制絨結(jié)構(gòu)尺寸較難控制的問題，根據(jù)本申請(qǐng)的一方面，公開了一種適合納米壓印的二氧化硅溶膠制備方法，該二氧化硅溶膠用作太陽能電池減反結(jié)構(gòu)前驅(qū)體或者光伏玻璃表面的薄膜，該制備方法包括：

s1、分別將甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、水和有機(jī)溶劑在酸性催化劑的作用下混合，反應(yīng)生成酸性二氧化硅水溶膠。該過程實(shí)際為硅烷在酸性條件下的水解過程，硅烷中的si-r鍵在酸性條件下變成si-oh鍵。進(jìn)一步地，si-oh鍵之間還可進(jìn)行一定程度的縮聚反應(yīng)。

可選地，酸性二氧化硅水溶膠中二氧化硅的摩爾百分?jǐn)?shù)/百分比可以為5％～20％。在一些實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)上述效果，甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷可按照摩爾比1∶1-3∶1混合。在另一些實(shí)施例中，酸性催化劑可選擇硝酸、鹽酸、硫酸等中的一種或多種的組合；有機(jī)溶劑可選擇乙醇、丙酮、乙醚等，水與有機(jī)溶劑的體積比設(shè)置為1∶1-1∶2之間任意值，且酸性催化劑可調(diào)節(jié)酸性二氧化硅水溶膠的ph為10-5.0之間的任意數(shù)值(包括ph＝1.0或ph＝5.0)。在又一些實(shí)施例中，混合均勻的酸性二氧化硅水溶膠還可經(jīng)過陳化處理，陳化處理的時(shí)間可以為12～72h。

s2、將醇醚(類)溶劑(或醇醚酯溶劑)與步驟s1中獲得的酸性二氧化硅水溶膠按質(zhì)量比0.5％-10％混合，獲取二氧化硅溶膠。可選地，醇醚溶劑可以為二乙二醇丁醚醋酸酯(beea)、1，2-丙二醇(俗稱甲基乙二醇)、苯甲酸甲酯(mbz)等高沸點(diǎn)醇醚(類)溶劑等。

基于上述方法獲得的二氧化硅溶膠，采用熱納米壓印技術(shù)在硅太陽能電池窗口層可制備具有微納結(jié)構(gòu)的二氧化硅薄膜，從而使得晶體硅太陽能電池能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)減反射、陷光功能，有效提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

示例性地，如附圖1所示，本申請(qǐng)一實(shí)施例中，晶體硅太陽能電池組件從上到下依次包括光伏玻璃(窗口層)11、晶硅電池片12、背反射層13，其中光伏玻璃11表面包括微納結(jié)構(gòu)圖案的二氧化硅薄膜111，光伏玻璃11與晶硅電池片12通過乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinylacetatecopolymer，eva)粘合劑連接，晶硅電池片12與背反射層13同樣通過eva粘合劑連接，且金字塔結(jié)構(gòu)呈非周期陣列狀排布。可選地，二氧化硅薄膜表面的圖案可以是金字塔形、微凸、蜂窩等，具有特征尺寸1-20微米(μm)周期和/或準(zhǔn)(非)周期結(jié)構(gòu)。上述晶體硅太陽能電池的不同組件之間還可用包括加成型硅橡膠膠粘劑、縮合型硅橡膠膠粘劑等類型的硅橡膠膠粘劑連接。

如圖2所示為用于如圖1所示的太陽能電池的光伏玻璃制備方法流程圖，該方法包括：

步驟201.分別將甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、水和有機(jī)溶劑在酸性催化劑的作用下混合，反應(yīng)生成酸性二氧化硅水溶膠。

在一些實(shí)施例中，酸性二氧化硅水溶膠中二氧化硅的摩爾百分?jǐn)?shù)可選擇5％～20％。在一些實(shí)施例中，有機(jī)溶劑可選擇乙醇、丙酮、乙醚等，酸性催化劑可選擇硝酸、鹽酸、硫酸等酸性溶液。在另一些實(shí)施例中，甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、(去離子)水、有機(jī)溶劑可按照摩爾比1∶1∶15∶10-2∶1∶10∶10在室溫下混合，并磁力攪拌0.5～8h。在另一些實(shí)施例中，酸性二氧化硅水溶膠還可進(jìn)行陳化處理，陳化處理的時(shí)間可選擇12～72h。

步驟202.將醇醚溶劑(或醇醚酯溶劑)與酸性二氧化硅水溶膠混合，獲取二氧化硅溶膠。可選地，醇醚溶劑可以為二乙二醇丁醚醋酸酯(beea)、1，2-丙二醇(俗稱甲基乙二醇)、苯甲酸甲酯(mbz)等高沸點(diǎn)醇醚溶劑?？蛇x地，醇醚溶劑(或醇醚酯溶劑)與酸性二氧化硅水溶膠可按質(zhì)量比0.5％-10％混合，該比例下混合得到的二氧化硅溶膠具有合適的硬度，且容易形成網(wǎng)狀薄膜，比較適合后續(xù)壓印處理。

步驟203.提供玻璃基底或超白玻璃，利用二氧化硅溶膠在玻璃表面形成薄膜。在一些實(shí)施例中，玻璃基底可選擇商用光伏玻璃或超白玻璃。在另一些實(shí)施例中，利用二氧化硅溶膠在玻璃表面形成薄膜，包括：

利用提拉、懸涂或噴涂中等方法將二氧化硅溶膠鍍膜在玻璃表面，形成薄膜，膜層厚度可以為1～30μm(微米)。

步驟204.提供用于納米壓印的模板，該模板表面具有圖案，并通過壓印方法將模板的圖案轉(zhuǎn)移至玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。

在一些實(shí)施例中，模板為表面具有圖案的金屬模板或具有預(yù)定圖案的石英材料等，圖案可以是金字塔形、倒金字塔形、三角錐形、正方體形、球形、微凸、蜂窩等其他規(guī)則或不規(guī)則圖案，圖案的尺寸范圍約為1-20μm，且圖案可呈周期性或者準(zhǔn)周期性(非周期性)分布。

在一些實(shí)施例中，模板可直接采用通過離子刻蝕或者電子束曝光方法獲得的具有目標(biāo)圖案的硅片、氮化硅、碳化硅、石英玻璃或金屬模板中的一種或多種的組合。

在另一些實(shí)施例中，對(duì)二氧化硅薄膜壓印操作的模板為二次轉(zhuǎn)印模板，且該二次轉(zhuǎn)印模板通過如下方法獲得：

將液態(tài)熱塑性材料(單體)與固化劑均勻混合，獲取混合溶液a；以表面具有圖案的剛性模板作為初始模板，在所述初始模板表面澆注所述混合溶液a；對(duì)澆注混合溶液a的初始模板行固化處理，獲取混合模板b，該固化模板與初始模板固化為一個(gè)整體；從所述混合模板b剝離所述初始模板，獲取固化的熱塑性材料(單體的聚合物)，所述固化的熱塑性材料為二次轉(zhuǎn)印模板?？蛇x地，熱塑性材料可以為聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯(ps)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、環(huán)氧樹脂或聚二甲基硅氧烷(pdms)等。

固化劑可選擇固化劑可選擇脂肪多元胺、乙二胺(eda)、二乙烯三胺(deta)、三乙烯四胺(teta)、四乙烯五胺(tepa)、多乙烯多胺(pepa)、二乙胺(dea)，還可選擇sylgard184硅膠固化劑或kh-570硅烷偶聯(lián)劑等中的一種或多種的組合。當(dāng)然，對(duì)于室溫下即可呈固態(tài)的熱塑性材料，熱塑性材料的固化過程中可無需加入固化劑，即固化劑在本申請(qǐng)所涉及的技術(shù)方案中是非必須的。。初始模板可選擇具有目標(biāo)圖案的硅片、氮化硅、碳化硅、石英玻璃或金屬模板等。當(dāng)然，還可采用三氯硅烷對(duì)含聚二甲基硅氧烷的模板進(jìn)行修飾處理。需要說明的是，本申請(qǐng)中對(duì)二氧化硅薄膜壓印操作的模板還可通過三次、四次或者多次轉(zhuǎn)印過程獲得，即本申請(qǐng)對(duì)于轉(zhuǎn)印的次數(shù)并不作具體限制。

在又一些實(shí)施例中，通過壓印方法將模板的圖案轉(zhuǎn)移至光伏玻璃表面的薄膜上包括：將用于納米壓印的模板覆蓋在鍍膜光伏玻璃表面，對(duì)模板和光伏玻璃進(jìn)行熱壓印處理；室溫下移除模板，并將光伏玻璃在250-500℃退火0.1-1h，從而獲得具有微納結(jié)構(gòu)的光伏玻璃?？蛇x地，熱壓印的壓強(qiáng)可選擇0.08～0.24巴(bar)，溫度可選擇60～250℃，熱壓印的時(shí)間可選擇5～60分鐘(min)。

需要說明的是，上述光伏玻璃的制備方法，各步驟對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)之間并沒有嚴(yán)格的時(shí)間先后順序限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)ι鲜鲰樞蜻M(jìn)行變換而并不離開本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。在一些實(shí)施中，可首先獲取步驟204中用于納米壓印的模板；然后執(zhí)行步驟203在玻璃基底表面形成二氧化硅薄膜。在另一些實(shí)施中，步驟204中獲取用于納米壓印的模板可在步驟202獲取二氧化硅溶膠之前或之后進(jìn)行，也可同步執(zhí)行。在又一些實(shí)施例中，步驟204中用于納米壓印的模板可與步驟203在玻璃基底表面形成二氧化硅薄膜同步執(zhí)行。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，采用本申請(qǐng)方法獲得的光伏玻璃可制備薄膜太陽能電池組件或晶體硅太陽能電池組件，包括：將具有圖案結(jié)構(gòu)的光伏玻璃作為光伏玻璃窗口層封裝，該封裝位置設(shè)置為太陽能電池組件前端；分別提供晶硅電池片、背反射層，晶硅電池片設(shè)置在太陽能電池組件的中間位置或設(shè)置為太陽能電池的中間層，背反射層設(shè)置在太陽能電池組件的后端，且上述各部分之間通過eva粘合劑連接。

需要說明的是，在本申請(qǐng)中，“玻璃基底”連同具有圖案的二氧化硅減反射膜稱之為“光伏玻璃窗口層”。可選地，光伏玻璃的窗口層還可包括cdo透明導(dǎo)電薄膜、in2o3透明導(dǎo)電薄膜、sno2透明導(dǎo)電薄膜或zno透明導(dǎo)電薄膜中的一種或多種材料的組合，用于薄膜型太陽能電池。在玻璃基底上制備上述透明導(dǎo)電薄膜的制備方法可采用磁控濺射方法、化學(xué)氣相沉積、電子束蒸發(fā)、脈沖激光沉積、溶膠-凝膠、噴霧熱分解或連續(xù)離子層吸附與反應(yīng)方法中的一種或多種的組合。

實(shí)施例1

在此實(shí)施例中，太陽能電池組件的制備方法，包括如下步驟：

通過二次轉(zhuǎn)印方法制備二次轉(zhuǎn)印模板。在此實(shí)施例中，二次轉(zhuǎn)印模板的制備材料選用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，pdms)。示例性地，

首先，將二甲基硅氧烷(單體)與固化劑按質(zhì)量比8∶1均勻混合，制備液態(tài)pdms混合溶液，可選地，將該液態(tài)pdms混合溶液于室溫條件下置于真空干燥箱內(nèi)可去除混合溶液中的氣泡。在此實(shí)施例中，所用二甲基硅氧烷的質(zhì)量為12g，固化劑的質(zhì)量為1.5g。可以理解的，pdms與固化劑按質(zhì)量比還可設(shè)置為10∶1或15∶1等其他合理參數(shù)，pdms與固化劑的質(zhì)量比并沒有嚴(yán)格的限制。固化劑可選擇脂肪多元胺、乙二胺(eda)、二乙烯三胺(deta)、三乙烯四胺(teta)、四乙烯五胺(tepa)、多乙烯多胺(pepa)、二乙胺(dea)ylgard184硅膠固化劑或kh-570硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種的組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過有限次嘗試，對(duì)本申請(qǐng)所做的改進(jìn)，均應(yīng)屬于本申請(qǐng)所包含的范圍。

接著，以商業(yè)制絨多晶硅片、石英或具有圖案的金屬模板作為初始模版，該制絨多晶硅片、石英或金屬模板表面形成具有橫向尺寸范圍約1-20um左右的金字塔結(jié)構(gòu)圖案，將上述混合均勻的pdms澆注在初始模板的表面。可選地，多晶硅表面的金字塔結(jié)構(gòu)可呈周期性或非周期排布。

然后，將上述表面澆注混合pdms的初始模板放入恒溫箱進(jìn)行固化，恒溫箱內(nèi)的溫度可保持在80℃(攝氏度)左右內(nèi)，保溫時(shí)間約4h(小時(shí))；待固化處理完成后形成混合模板b，將初始模板從混合模板b剝離，獲得固化的聚二甲基硅氧烷，該固化的聚二甲基硅氧烷為二次轉(zhuǎn)印模板。進(jìn)一步地，還可采用真空蒸鍍方法，用1h，1h，2h，2h-全氟正辛基三氯硅烷對(duì)含聚二甲基硅氧烷的二次轉(zhuǎn)印模板進(jìn)行修飾，在其表面形成一層自組裝的單分子氟硅烷防粘層，該防粘層有助于后續(xù)壓印二次轉(zhuǎn)印模板與二氧化硅薄膜的分離。

本申請(qǐng)采用pdms為材料的二次轉(zhuǎn)印模板，相比于傳統(tǒng)剛性模板具有交底的表面能，更適用于對(duì)二氧化硅的壓印處理，容易實(shí)現(xiàn)后續(xù)二氧化硅的脫模，保證二次轉(zhuǎn)印獲得圖案的完成性；采用該目標(biāo)模板與現(xiàn)有的石英、硅片等剛性模板相比，可降低成本。進(jìn)一步地，pdms本身疏松多孔，便于二氧化硅溶膠中有機(jī)溶劑的揮發(fā)，易脫模。

制備改性有機(jī)-無機(jī)雜化二氧化硅前驅(qū)體溶膠凝膠：在室溫下，將甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷按照摩爾比2∶1溶于20ml乙醇與水組成的混合溶劑中，磁力攪拌3h同時(shí)用濃鹽酸調(diào)節(jié)混合溶液ph為3.0，陳化48h，獲得酸性二氧化硅水溶膠，且酸性二氧化硅水溶膠中二氧化硅的摩爾百分?jǐn)?shù)為5％左右；然后，將二乙二醇丁醚醋酸酯與酸性二氧化硅水溶膠按質(zhì)量比5％混合(即二乙二醇丁醚醋酸酯占初始二氧化硅溶膠質(zhì)量的5％左右)，獲取二氧化硅溶膠。需要指出的是，本申請(qǐng)采用二氧化硅制備微納結(jié)構(gòu)，可克服現(xiàn)有采用氧化鈦溶膠凝膠制備微納圖形結(jié)構(gòu)在＜1.1μm波段折射率較大、不易實(shí)現(xiàn)理想減反射的缺陷，在小于2μm波段具有優(yōu)良光學(xué)透過率以及穩(wěn)定性。

制備金字塔(微納)結(jié)構(gòu)二氧化硅薄膜：將二氧化硅溶膠以500～1000轉(zhuǎn)/分鐘旋涂在玻璃基底表面，在此實(shí)施例中玻璃尺寸設(shè)置為2.5×2.5cm²；然后，將旋涂二氧化硅溶膠的玻璃基底置于加熱臺(tái)表面，加熱臺(tái)表面初始溫度為30℃，將具有圖案結(jié)構(gòu)的含聚二甲基硅氧烷的二次轉(zhuǎn)印模板覆蓋到涂有二氧化硅溶膠的玻璃基底表面；接著在二次轉(zhuǎn)印模板表面施加一定壓力形成約0.15bar的壓強(qiáng)，保持該壓力恒定，將加熱臺(tái)溫度升高到120℃并保持30分鐘；最后，將旋涂有二氧化硅溶膠的玻璃基底冷卻至室溫，將二次轉(zhuǎn)印模板與具有薄膜的玻璃基底剝離，這樣玻璃基底上旋涂的二氧化硅溶膠會(huì)形成金字塔結(jié)構(gòu)，該金字塔結(jié)構(gòu)與原始模板的絨面相對(duì)應(yīng)。

圖3為本申請(qǐng)一實(shí)施例在光伏玻璃表面形成的二氧化硅薄膜表面形貌圖譜照片。光伏玻璃表面具有二氧化硅薄膜，薄膜厚度約為20μm，且二氧化硅薄膜的表面具有非周期隨機(jī)陣列的金字塔結(jié)構(gòu)。薄膜表面金字塔的厚度平均在10μm左右，相鄰金字塔平均距離約為2.3μm。

進(jìn)一步地，將上述具有金字塔結(jié)構(gòu)的光伏玻璃作為窗口層的一部分，封裝在太陽能電池的前端，在窗口層的下端設(shè)置晶硅電池片，且兩者之間通過eva粘合劑連接；在晶硅電池片的下端設(shè)置背反射層，兩者之間通過eva粘合劑連接，可形成如圖1所示的太陽能電池組件。此外，二氧化硅薄膜表面的金字塔結(jié)構(gòu)使得入射光在表面多次反射，降低了反射率，同時(shí)微納結(jié)構(gòu)的存在使得全內(nèi)反射發(fā)生幾率更高，電池中的光難以逃逸，因而起到減反和陷光的作用。

實(shí)施例2

在玻璃基底表面旋涂二氧化硅溶膠。示例性地：室溫條件下(25℃)，將甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷按照1∶1溶于40ml乙醇與水組成的混合溶劑，實(shí)際應(yīng)用中甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、去離子水、乙醇溶劑了按照摩爾比1∶1∶10∶10混合，并用濃硝酸調(diào)節(jié)混合溶液ph＝4.0，均勻攪拌1h，反應(yīng)生成酸性二氧化硅水溶膠，該酸性二氧化硅水溶膠中二氧化硅的摩爾百分?jǐn)?shù)為10％；隨后對(duì)酸性二氧化硅水溶膠陳化處理48h；取陳化處理后的酸性二氧化硅水溶膠與苯甲酸甲酯均勻混合，苯甲酸甲酯的比例為二氧化硅水溶膠重量比的10％(苯甲酸甲酯占二氧化硅水溶膠質(zhì)量的10％)，形成二氧化硅溶膠；提供2.5×2.5cm²玻璃片，依次用去離子水，乙醇，丙酮溶劑清洗干凈，最后使用氮?dú)獯蹈桑粚⒅苽涞亩趸枞苣z以1000轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)涂在超白玻璃基地表面，旋涂時(shí)間為10s。

通過二次轉(zhuǎn)印方法制備中間模板。示例性地，取20g單體氯乙烯(pvc)與1gdea固化劑按照質(zhì)量比20∶1均勻混合至燒杯中，室溫條件下，在真空干燥箱中去除氣泡，得到均勻透明的混合溶液；以金屬模板(表面可具有金字塔形、圓錐形、正方體形或不規(guī)則圖案)作為初始模版，將混合溶液澆注在初始模版表面，放入真空干燥箱中固化，固化溫度為70℃，固化時(shí)間8h(此時(shí)為聚合物)；固化操作完成后形成混合模板，將原始模版從混合模板剝離，獲取固化的聚氯乙烯即為二次轉(zhuǎn)印模板，該含聚氯乙烯的模板轉(zhuǎn)印獲得原始模板的圖案。進(jìn)一步地，采用真空蒸鍍方法對(duì)二次轉(zhuǎn)印模板進(jìn)行修飾，在其表面形成一層自組裝的單分子防粘層，該防粘層有助于后續(xù)壓印二次轉(zhuǎn)印模板與二氧化硅薄膜的分離。

需要說明的是，在此實(shí)施例中，上述二次轉(zhuǎn)印模板的材料也可采用環(huán)氧樹脂，固化劑可選擇二乙烯三胺(deta)、三乙烯四胺(teta)、四乙烯五胺(tepa)、多乙烯多胺(pepa)、二乙胺(dea)等，即本申請(qǐng)對(duì)于熱塑性材料的種類并不做具體限制。

采用二次轉(zhuǎn)印模板對(duì)表面旋涂二氧化硅溶膠薄膜的玻璃基底進(jìn)行納米壓印處理。在此實(shí)施例中，選用熱壓印處理方法：將表面旋涂二氧化硅溶膠的玻璃基底置于加熱臺(tái)表面，加熱臺(tái)表面初始溫度為30℃，將具有圖案的含聚二甲基硅氧烷的模板覆蓋到涂有二氧化硅溶膠薄膜的玻璃表面；然后模板表面施加一定壓力產(chǎn)生約0.2bar左右的壓強(qiáng)，在保持壓強(qiáng)不變的狀況下，將加熱臺(tái)溫度升高到120℃保持30分鐘，最后冷卻至室溫后將軟模板與玻璃基底剝離，在二氧化硅表面會(huì)形成與含聚二甲基硅氧烷的模板相反圖案形貌的結(jié)構(gòu)。

需要指出的是，本申請(qǐng)的玻璃基底可選用超薄玻璃、表面鍍膜玻璃以及含鐵量低的超白玻璃等中的一種或多種。在此實(shí)施中，玻璃基底選用超白玻璃，該種類型的玻璃不僅透光率高，而且在各種不同的氣候條件下耐高溫耐老化，符合太陽能電池組件所需要的標(biāo)準(zhǔn)。而玻璃基底表面的金字塔結(jié)構(gòu)二氧化硅減反膜可有效降低空氣與玻璃之間界面的反射損失，提高對(duì)太陽能量的利用率。

將制備的具有圖案結(jié)構(gòu)的二氧化硅薄膜在快速高溫退火爐中400℃高溫退火30分鐘，去除表面殘留的有機(jī)物，進(jìn)一步固化薄膜，使薄膜成為純的si-o-si鍵結(jié)合的二氧化硅薄膜，并采用如實(shí)施例所示的方法組裝晶體硅太陽能電池。本實(shí)施例的二氧化硅薄膜表面的金字塔結(jié)構(gòu)使得入射光在表面多次反射，降低了反射率，同時(shí)微納結(jié)構(gòu)的存在使得全內(nèi)反射發(fā)生幾率更高，電池中的光難以逃逸，因而起到減反和陷光的作用。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中還獲取普通玻璃、具有金字塔形結(jié)構(gòu)的紫外膠薄膜玻璃，以此對(duì)照說明采用本申請(qǐng)所獲得的光伏玻璃具有良好的性能。

如圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例制備的光伏玻璃總透過率測(cè)試結(jié)果示意圖。其中：橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)λ，單位為nm，且250nm≤λ≤1100nm；縱坐標(biāo)表示光的透過率，單位為％；曲線①對(duì)應(yīng)普通玻璃的總透過率測(cè)試結(jié)果；曲線②對(duì)應(yīng)金字塔結(jié)構(gòu)的紫外膠薄膜玻璃的總透過率測(cè)試結(jié)果；曲線③對(duì)應(yīng)采用本申請(qǐng)所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃的總透過率測(cè)試結(jié)果。當(dāng)光線完全通過時(shí)，透過率為100％曲線，當(dāng)透光性越好時(shí)，透過率越高；反之，透過率越低。從圖可看出，采用本申請(qǐng)所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃最高透過率在356nm波長(zhǎng)處可達(dá)96.1％，在350-850nm波長(zhǎng)范圍都能維持95以上的透過率，且在350-850nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，二氧化硅薄膜光伏玻璃的透過率高于普通玻璃或紫外膠薄膜玻璃。

如圖5本申請(qǐng)實(shí)施例制備的光伏玻璃反射率測(cè)試結(jié)果示意圖。其中：橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)λ，單位為nm，且250nm≤λ≤1100nm；縱坐標(biāo)表示對(duì)光的反射率，單位為％；曲線④對(duì)應(yīng)普通玻璃的反射率測(cè)試結(jié)果；曲線⑤對(duì)應(yīng)金字塔結(jié)構(gòu)的紫外膠薄膜玻璃的總透過率測(cè)試結(jié)果；曲線⑥對(duì)應(yīng)采用本申請(qǐng)所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃的總透過率測(cè)試結(jié)果。從圖可看出，采用本申請(qǐng)所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃在250-1100nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，二氧化硅薄膜光伏玻璃的平均反射率最低，且在250-850nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，反射率維持在6％左右；金字塔結(jié)構(gòu)的紫外膠薄膜玻璃在250-850nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，反射率維持在7％左右；普通玻璃的反射率在250-850nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，反射率維持在8％左右。采用本申請(qǐng)的二氧化硅薄膜光伏玻璃有利于抑制入射光的反射。

如圖6本申請(qǐng)實(shí)施例制備的光伏玻璃霧度光譜結(jié)果示意圖。其中：橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)λ，單位為nm，且250nm≤λ≤1100nm；縱坐標(biāo)表示霧度，單位為％；曲線⑦對(duì)應(yīng)金字塔結(jié)構(gòu)的紫外膠薄膜玻璃的總透過率測(cè)試結(jié)果；曲線⑧對(duì)應(yīng)采用本申請(qǐng)所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃的總透過率測(cè)試結(jié)果。采用本申請(qǐng)的二氧化硅薄膜光伏玻璃平均霧度達(dá)到80％以上，有利于入射光的散射，提高入射光的通量。

綜上，本申請(qǐng)公開了一種適合納米壓印的氧化硅溶膠凝膠制備工藝，并利用熱納米壓印技術(shù)在硅太陽能電池窗口層制備具有微納結(jié)構(gòu)的氧化硅薄膜，使得硅太陽能電池能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)陷光減反射功能，有效提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率。采用發(fā)明方法在電池窗口層表面制備具有微米尺度的sio2微納結(jié)構(gòu)薄膜，其中微米尺度的sio2微結(jié)構(gòu)，大于硅基太陽能電池吸收的光譜區(qū)域(＜1.1μm)波長(zhǎng)，可通過多次反射、入射效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)陷光、減反而降低該波段的反射率，提升電池組件的太陽光能量利用效率。

上述實(shí)施例僅示例性說明本申請(qǐng)的原理及其功效，而非用于限制本申請(qǐng)。額外的實(shí)施方式也落入權(quán)利要求書的范圍。此外，雖然本申請(qǐng)針對(duì)特定實(shí)施方式進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以對(duì)形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行變化，而不會(huì)脫離本申請(qǐng)的精神和范圍。以上任何通過引用包含在內(nèi)的文件受到限制，以便不會(huì)包含與文中明確公開的內(nèi)容相悖的主題內(nèi)容。