一種re有機硅配合物及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及材料技術領域，尤其涉及一種新型的有機硅配合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著傳統(tǒng)能源的日益貧乏，全球對新型能源的開發(fā)與利用越來越成為舉世關注的焦點，太能作為新型能源你具有取之不盡、用之不竭，無污染、無公害的特點而備受全球關注，并實現(xiàn)能源轉化的產(chǎn)業(yè)化。
[0003]太陽能電池是一種利用太陽光直接發(fā)電的器件，已經(jīng)被廣泛應用。太陽能電池中一個重要的組成部分是光伏玻璃。為了進一步提高太陽能電池的光電轉換效率，目前普遍采用在光伏玻璃表面鍍一層減反射鍍層，目的在于減少入射光的反射損失。減反射鍍層一般由硅溶膠制成二氧化硅膜。然而，該加有減反射鍍層的太陽電池的光轉換效率仍然較低，并未充分利用太陽能源。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，確有必要提供一種REO有機硅配合物，該REO有機硅配合物可進一步水解得到REO硅溶膠，該REO硅溶膠用作太陽能電池的減反射層時，可將紫外輻射轉換為可見光，從而提高太陽能電池的光電轉換效率。
[0005]本發(fā)明提供一種REO有機硅配合物的制備方法，其包括以下步驟:
[0006](a)將稀土氧化物用酸溶液溶解，形成稀土鹽類的溶液，再加熱該稀土鹽類的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的鹽類化合物；
[0007](b)將含有稀土元素RE的鹽類化合物用醇溶液溶解，形成含有稀土元素RE的醇鹽溶液；
[0008](c)向所述含有稀土元素RE的醇鹽溶液加入硅酸酯，硅酸酯與稀土元素RE進行配位反應得到REO有機硅配合物。
[0009]優(yōu)選的，稀土元素RE為Eu、Y、La、Ce、Pr、Nd、Dm、Yb、Er、Lu、Ho、Dy、Tb、Sm中的至少一種。
[0010]優(yōu)選的，所述硅酸酯為正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、正硅酸異戊酯中的至少一種。
[0011]優(yōu)選的，在步驟(a)中所述酸溶液為硝酸、鹽酸、硫酸中的至少一種。
[0012]優(yōu)選的，在步驟(b)所述醇溶液為乙醇、甲醇、丙二醇、異丙醇中的至少一種。
[0013]優(yōu)選的，在步驟(C)所述含有稀土元素RE的醇鹽溶液中的稀土元素RE的醇鹽與所述硅酸酯的摩爾比為I: (5?20)。
[0014]優(yōu)選的，在步驟(C)反應溫度為20攝氏度?35攝氏度，反應時間為24小時?48小時。
[0015]本發(fā)明還提供一種采用上述制備方法制得的REO有機硅配合物，其包括稀土元素RE以及與稀土元素RE配位連接的硅酸酯。
[0016]本發(fā)明還提供一種REO硅溶膠，將上述REO有機硅配合物進行水解反應，即可得到REO硅溶膠。
[0017]本發(fā)明還提供上述REO硅溶膠在太陽能電池中的應用。
[0018]與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明提供的REO有機硅配合物及其應用具有以下優(yōu)點:
[0019]通過將稀土元素RE的醇鹽與硅酸酯混合，使得稀土元素RE與硅酸酯進行配位反應，制備出REO有機硅配合物。此時，REO有機硅配合物中稀土元素RE為均勻分散的狀態(tài)而實現(xiàn)稀土元素RE與硅溶膠的均相復合，并且稀土元素RE的引入并不會破壞硅酸酯的的穩(wěn)定。將該REO有機硅配合物進行水解得到的REO硅溶膠具有良好的穩(wěn)定性，其中硅元素與稀土元素為原子級別的混合。相對于在硅溶膠中添加稀土鹽或稀土配合物導致硅溶膠的溶膠體系被破壞而言，本方法并不會破壞硅溶膠體系的穩(wěn)定;相對于直接加入稀土氧化物由于其不溶解導致的整個體系的透光率下降而言，本方法通過將稀土RE氧化物轉換成稀土RE的醇鹽，再以醇鹽的形式加入實現(xiàn)稀土 RE與硅酸酯的配合，該得到的REO有機硅配合物具有良好的透光率，因而最終制得的減反射涂層也具有良好的透光率。
[0020]并且，由于引入了稀土元素RE，因而該REO有機硅配合物、REO硅溶膠不僅具有減反射的效果，而且具有良好的稀土的光轉換的能力。該REO硅溶膠用作太陽能電池的減反射層時，可將紫外輻射轉換為可見光，從而大大提高太陽能電池的光電轉換效率，這是太陽能電池表面技術的一次突破。
[0021 ]該REO有機硅配合物、REO硅溶膠具有了較高的應用價值，可望在太陽能電池中廣泛應用。該制備方法工藝簡單，易于產(chǎn)業(yè)化。
【附圖說明】
[0022]圖1為REO有機硅配合物的制備反應機理圖。
[0023]圖2為實施例1的REO硅溶膠的熒光發(fā)射光譜圖(激發(fā)波長為365納米)。
[0024]圖3為將實施例1的REO硅溶膠涂于玻璃后的制成的涂層的透光率測試圖(其中曲線a對應于帶有實施例1涂層的超白玻璃;b曲線對應于涂覆常規(guī)硅溶膠的超白玻璃；曲線c對應于沒有涂層的超白玻璃)。
[0025]如下具體實施例將結合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0026]以下將對本發(fā)明提供的REO有機硅配合物及其應用作進一步說明。
[0027]本發(fā)明提供一種釹鐵硼永磁材料的制備方法，其包括以下幾個步驟:
[0028]SI，將稀土氧化物用酸溶液溶解，形成稀土鹽類的溶液，再加熱該稀土鹽類的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的鹽類化合物；
[0029]S2，將含有稀土元素RE的鹽類化合物用醇溶液溶解，形成含有稀土元素RE的醇鹽溶液；以及
[0030]S3，向所述含有稀土元素RE的醇鹽溶液加入硅酸酯，硅酸酯與稀土元素RE進行配位反應得到REO有機硅配合物。
[0031]在步驟SI中，所述酸溶液用于將稀土氧化物溶解而形成鹽類化合物。該稀土鹽類的溶液的制備可在常溫下進行，也可在加熱的條件下進行，只要可使該稀土氧化物溶解即可。所述酸溶液的用量不做限制，只要將所述稀土氧化物溶解即可。所述酸溶液中酸的摩爾濃度不限，優(yōu)選可為0.1mol/L?2moI/L。優(yōu)選的，所述酸溶液中酸與所述稀土氧化物的摩爾比例為(3?5):1。所述酸溶液為硝酸、鹽酸、硫酸中的至少一種。優(yōu)選的，所述酸溶液為鹽酸，其較易揮發(fā)，以利于后續(xù)的去除過程。
[0032]所述加熱該稀土鹽類的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的鹽類化合物可具體為:將該稀土鹽類的溶液加熱至100°c，以蒸干酸和水。
[0033]所述稀土元素RE 為 Eu、Y、La、Ce、Pr、Nd、Dm、Yb、Er、Lu、Ho、Dy、Tb、Sm 中的至少一種。
[0034]在步驟S2中，通過所述醇溶液將含有稀土元素RE的鹽類化合物充分溶解，而形成醇鹽溶液?？梢岳斫?，該醇鹽溶液中不含有水或者基本不含有水。所述醇溶液為乙醇、甲醇、丙二醇、異丙醇中的至少一種。該溶解過程可在常溫下進行，也可在加熱的條件下進行。
[0035]在步驟S3中，如圖1所示，該硅酸酯與稀土元素RE進行配位，而連接在稀土元素RE的周圍。所述硅酸酯選擇為正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、正硅酸異戊酯中的至少一種。該硅酸酯具有配位原子氧而利于與稀土元素RE進行配位連接。該配位反應的溫度可為20攝氏度?35攝氏度，反應時間可為24小時?48小時。所述含有稀土元素RE的醇鹽溶液中的稀土元素RE的醇鹽與所述硅酸酯的摩爾比為1: (5?20)。
[0036]本發(fā)明還提供一種采用上述方法制得的REO有機硅配合物。該REO有機硅配合物包括稀土元素RE以及與稀土元素RE配位連接的硅酸酯。
[0037]本發(fā)明還提供一種REO硅溶膠。將上述得到的REO有機硅配合物進行水解反應，SP可得到REO硅溶膠。該水解過程為在酸性條件下進行水解。
[0038]所述的REO硅溶膠可在太陽能電池中的應用。具體的，該REO硅溶膠具有自發(fā)光的特點，將其制成涂層，既可具有減反射的效果，而且具有良好的稀土的光轉換的能力。該REO硅溶膠制成的減反射層可將紫外輻射轉換為可見光，從而大大提高太陽能電池的光電轉換效率。
[0039]與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明提供的REO有機硅配合物及其應用具有以下優(yōu)點:
[0040]通過將稀土元素RE的醇鹽與硅酸酯混合，