一種二次聚光器反射膜的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種二次聚光器反射膜的制備方法，它涉及一種反射膜的制備方法，解決了現(xiàn)有方法獲得的二次聚光器鋁合金表面反射膜存在的結(jié)合力差、反射率低和壽命短等問(wèn)題。包括以下步驟：一、對(duì)鋁合金進(jìn)行表面預(yù)處理，再超聲處理，經(jīng)蒸餾水清洗后烘干；二、將烘干后的鋁合金置于微弧氧化電解槽中，通過(guò)高電壓、低電流的弧光放電作用在鋁合金表面獲得致密陶瓷膜層；三、將微弧氧化后的鋁合金置于蒸餾水中封孔；四、對(duì)封孔后的陶瓷膜進(jìn)行拋光處理，即完成反射膜制備。該反射膜結(jié)合力高，大于35MPa；太陽(yáng)光反射率高，在500至2000nm頻譜范圍內(nèi)反射率超過(guò)95％；膜層厚度可控制，5～80μm可控；耐紫外輻照性好等。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種二次聚光器反射膜的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化鋁陶瓷膜的制備方法，尤其涉及一種二次聚光器反射膜的制備方法，具體涉及一種應(yīng)用于聚光光伏模組的二次聚光器反射膜的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭以及環(huán)境污染的加劇，太陽(yáng)能已成為一種極具開(kāi)發(fā)潛力的新能源。在太陽(yáng)能利用領(lǐng)域中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是最具有應(yīng)用前景的太陽(yáng)能利用方式，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)已成為世界各國(guó)爭(zhēng)先研宄的重要課題之一，而研宄的重點(diǎn)是如何提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，以及如何降低光伏發(fā)電的成本。目前應(yīng)用最廣泛的解決方案就是在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中引進(jìn)聚光器，即采取聚光光伏系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的技術(shù)。
[0003]當(dāng)前，以菲涅耳透鏡為代表的透射式聚光器以其成本低廉、易大批量生產(chǎn)、方便集成等諸多優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。但經(jīng)過(guò)菲涅耳透鏡的高倍聚光而形成的光斑會(huì)因聚光不均勻而產(chǎn)生熱點(diǎn)，容易因溫度過(guò)高而損傷太陽(yáng)能電池，這樣就會(huì)大大降低太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，減少電池使用壽命，因此需裝備二次聚光器。而二次聚光器反射膜的性能直接影響到整個(gè)聚光器的聚光效果，乃至太陽(yáng)能電池的效率和壽命。
[0004]目前，二次聚光器反射膜常采用陽(yáng)極氧化方法制備，該膜存在結(jié)合力差、反射率低等缺點(diǎn)。結(jié)合力差直接導(dǎo)致二次聚光器壽命短，反射率低不但降低了聚光器的光電效率，而且導(dǎo)致聚光器發(fā)熱，增加了聚光光伏模組的散熱難度。因此，急需研宄新的工藝方法，以滿足使用要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有陽(yáng)極氧化方法制備反射膜存在的結(jié)合力差、反射率低等缺點(diǎn)，而提供了一種二次聚光器反射膜的制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]一種二次聚光器反射膜的制備方法，包括以下步驟:
[0008]一、采用化學(xué)除油工藝對(duì)鋁合金進(jìn)行表面預(yù)處理，然后用蒸餾水清洗，再放入丙酮溶液中超聲處理I?lOmin，經(jīng)蒸餾水清洗后烘干；
[0009]二、將烘干后的經(jīng)步驟一處理過(guò)的鋁合金置于含有微弧氧化電解液的微弧氧化電解槽中，采用脈沖微弧氧化電源供電，在恒定電流模式下進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)，在鋁合金表面獲得微弧氧化的致密鋁合金陶瓷膜；其中，微弧氧化電解液由磷酸二氫鈉、氫氧化鉀、氟化鈉、乙二胺溶解于水中制成，電解液中磷酸二氫鈉的濃度為3?30g/L，氫氧化鉀的濃度為0.1?10g/L，氟化鈉的濃度為0.1?10g/L，乙二胺的濃度為2?20ml/L ；
[0010]三、將獲得的鋁合金陶瓷膜置于pH值5?7、溫度90?100°C的蒸餾水中，進(jìn)行3?30min的封孔處理；
[0011]四、將經(jīng)封孔處理后的鋁合金陶瓷膜進(jìn)行拋光處理，即得到二次聚光器反射膜。
[0012]步驟二中微弧氧化的條件是電流密度控制在I?20A/dm2，頻率為50?2000Hz，占空比為5%?45%。
[0013]步驟二中微弧氧化電解液溫度為5?50°C，反應(yīng)時(shí)間為5?50min。
[0014]所述的微弧氧化電解液溫度通過(guò)冷卻循環(huán)水控制。
[0015]所述的化學(xué)除油工藝是在溫度為70?90°C的條件下處理2?5min，除油劑由碳酸鈉和硅酸鈉溶解于水中制成，除油劑中碳酸鈉的濃度為30?60g/L，硅酸鈉的濃度為30 ?60g/L。
[0016]步驟一中烘干是在溫度為90?100°C的條件處理lOmin。
[0017]所述的拋光處理采用300?700目的水砂紙進(jìn)行，直至陶瓷膜的光潔度達(dá)到Ra0.2 ?0.4。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0019]本發(fā)明通過(guò)微弧氧化技術(shù)在鋁合金表面獲得二次聚光器反射膜，工藝簡(jiǎn)單、處理效率高、綠色環(huán)保，所得陶瓷反射膜主要由Al2O3陶瓷相構(gòu)成，具有結(jié)合力大于35MPa ;太陽(yáng)光反射率高，在500至2000nm頻譜范圍內(nèi)反射率超過(guò)95%;膜層厚度可控制，5?80 μ m可控；耐紫外輻照性好等優(yōu)點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為【具體實(shí)施方式】一中鋁合金表面獲得的陶瓷反射膜的相成分X射線衍射圖，可見(jiàn)反射膜的構(gòu)成主要是Al2O3陶瓷相(晶形為α和γ兩種)，另外含有極少量的
MQSi5O18 ο
[0021]圖2為無(wú)反射膜時(shí)太陽(yáng)電池表面的光斑強(qiáng)度分布圖；
[0022]圖3為有反射膜時(shí)太陽(yáng)電池表面的光斑強(qiáng)度分布圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0024]【具體實(shí)施方式】一:
[0025]本發(fā)明提供的二次聚光器反射膜的制備方法，包括以下步驟:一、采用化學(xué)除油工藝對(duì)鋁合金進(jìn)行表面預(yù)處理，然后用蒸餾水清洗，再放入丙酮溶液中超聲處理2min，經(jīng)蒸餾水清洗后烘干；
[0026]二、將烘干后的經(jīng)步驟一處理過(guò)的鋁合金置于含有微弧氧化電解液的微弧氧化電解槽中，采用脈沖微弧氧化電源供電，在恒定電流模式下進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)，在鋁合金表面獲得微弧氧化的致密鋁合金陶瓷膜，取出后用蒸餾水清洗并干燥；其中，步驟二微弧氧化電解槽中的微弧氧化電解液由磷酸二氫鈉、氫氧化鉀、氟化鈉、乙二胺溶解于水中制成，電解液中磷酸二氫鈉的濃度為3g/L，氫氧化鉀的濃度為8g/L，氟化鈉的濃度為6g/L，乙二胺的濃度為20ml/L。步驟二中微弧氧化的條件是電流密度控制在I?20A/dm2，頻率為50?2000Hz，占空比為5%?45%，電解液溫度為5?50°C，反應(yīng)時(shí)間為5?50min。
[0027]三、將獲得的鋁合金陶瓷膜置于pH值6、溫度100°C的蒸餾水中，進(jìn)行30min的封孔處理；
[0028]四、將經(jīng)封孔處理后的鋁合金陶瓷膜進(jìn)行拋光處理，即完成反射膜的制備。
[0029]本實(shí)施方式步驟一中的化學(xué)除油工藝是在溫度為70?90°C的條件下處理2?5min，除油劑由碳酸鈉和硅酸鈉溶解于水中制成，除油劑中碳酸鈉的濃度為30?60g/L，硅酸鈉的濃度為30?60g/L。
[0030]本實(shí)施方式步驟一中烘干是在溫度為100°C的條件處理lOmin。
[0031]本實(shí)施方式步驟二中電解液溫度通過(guò)冷卻循環(huán)水控制。
[0032]本實(shí)施方式步驟三的目的是對(duì)微弧氧化后的鋁合金進(jìn)行封孔。
[0033]本實(shí)施方式步驟四中拋光采用300?700目的水砂紙進(jìn)行，直至陶瓷膜的光潔度達(dá)到Ra0.2?0.4。
[0034]參見(jiàn)圖1、圖2、圖3，圖1為【具體實(shí)施方式】一中鋁合金表面獲得的陶瓷反射膜的相成分X射線衍射圖，可見(jiàn)反射膜的構(gòu)成主要是Al2O3陶瓷相(晶形為α和γ兩種)，另外含有極少量的Mg4Si5O18tj圖2、3的是無(wú)、有反射膜時(shí)，太陽(yáng)電池表面光斑強(qiáng)度分布圖，可見(jiàn)采用反射膜后光斑強(qiáng)度分布均勻度獲得極大的提高。
[0035]【具體實(shí)施方式】二:
[0036]本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是步驟一化學(xué)除油工藝是在溫度為80°C的條件下處理5min，除油劑由碳酸鈉和硅酸鈉溶解于水中制成，除油劑中碳酸鈉的濃度為40g/L，硅酸鈉的濃度為50g/L。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0037]【具體實(shí)施方式】三:
[0038]本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二不同的是步驟二中微弧氧化的條件是電流密度控制在20A/dm2，頻率為2000Hz，占空比為45%。步驟二中微弧氧化電解液溫度為50°C，反應(yīng)時(shí)間為50min，然后用蒸餾水清洗并干燥。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0039]【具體實(shí)施方式】四:
[0040]本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二不同的是步驟二中微弧氧化的條件是電流密度控制在4A/dm2，頻率為600Hz，占空比為35%，電解液溫度為25°C，反應(yīng)時(shí)間為lOmin，然后用蒸餾水清洗并干燥。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0041]【具體實(shí)施方式】五:
[0042]本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】三不同的是步驟二電解液中磷酸二氫鈉的濃度為10g/L，氫氧化鉀的濃度為2g/L，氟化鈉的濃度為lg/L，乙二胺的濃度為10ml/L。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0043]【具體實(shí)施方式】六:
[0044]本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四不同的是步驟二電解液中磷酸二氫鈉的濃度為15g/L，氫氧化鉀的濃度為3g/L，氟化鈉的濃度為2g/L，乙二胺的濃度為10ml/L。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0045]【具體實(shí)施方式】七:
[0046]本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四不同的是步驟二電解液中磷酸二氫鈉的濃度為15g/L，氫氧化鉀的濃度為4g/L，氟化鈉的濃度為3g/L，乙二胺的濃度為15ml/L。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0047]【具體實(shí)施方式】八:
[0048]一、采用化學(xué)除油工藝對(duì)鋁合金進(jìn)行表面預(yù)處理，然后用蒸餾水清洗，再放入丙酮溶液中超聲處理5min，經(jīng)蒸餾水清洗后在溫度為90°C的條件下烘干1min ;步驟一中的化學(xué)除油工藝是在溫度為70°C的條件下處理3min，除油劑由碳酸鈉和硅酸鈉溶解于水中制成，除油劑中碳酸鈉的濃度為45g/L，硅酸鈉的濃度為30g/L ；
[0049]二、將烘干后的經(jīng)步驟一處理過(guò)的鋁合金置于含有微弧氧化電解液的微弧氧化電解槽中，采用脈沖微弧氧化電源供電，在恒定電流模式下進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)，在鋁合金表面獲得微弧氧化的致密鋁合金陶瓷膜；其中，步驟二微弧氧化電解槽中的微弧氧化電解液由磷酸二氫鈉、氫氧化鉀、氟化鈉、乙二胺溶解于水中制成，電解液中磷酸二氫鈉的濃度為18g/L，氫氧化鉀的濃度為5g/L，氟化鈉的濃度為5g/L，乙二胺的濃度為llml/L。步驟二中微弧氧化的條件是電流密度控制在ΙΟΑ/dm2，頻率為1025Hz，占空比為25%。步驟二中微弧氧化電解液溫度為26 °C，反應(yīng)時(shí)間為26min。
[0050]三、將獲得的鋁合金陶瓷膜置于pH值7、溫度95°C的蒸餾水中，進(jìn)行17min的封孔處理。
[0051]四、將經(jīng)封孔處理后的鋁合金陶瓷膜進(jìn)行拋光處理，即完成反射膜的制備。
[0052]【具體實(shí)施方式】九:
[0053]一、采用化學(xué)除油工藝對(duì)鋁合金進(jìn)行表面預(yù)處理，然后用蒸餾水清洗，再放入丙酮溶液中超聲處理lOmin，經(jīng)蒸餾水清洗后在溫度為95°C的條件下烘干1min ;步驟一中的化學(xué)除油工藝是在溫度為80°C的條件下處理5min，除油劑由碳酸鈉和硅酸鈉溶解于水中制成，除油劑中碳酸鈉的濃度為60g/L，硅酸鈉的濃度為45g/L ；
[0054]二、將烘干后的經(jīng)步驟一處理過(guò)的鋁合金置于含有微弧氧化電解液的微弧氧化電解槽中，采用脈沖微弧氧化電源供電，在恒定電流模式下進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)，在鋁合金表面獲得微弧氧化的致密鋁合金陶瓷膜；其中，步驟二微弧氧化電解槽中的微弧氧化電解液由磷酸二氫鈉、氫氧化鉀、氟化鈉、乙二胺溶解于水中制成，電解液中磷酸二氫鈉的濃度為30g/L，氫氧化鉀的濃度為10g/L，氟化鈉的濃度為10g/L，乙二胺的濃度為20ml/L。步驟二中微弧氧化的條件是電流密度控制在lA/dm2，頻率為50Hz，占空比為5%。步驟二中微弧氧化電解液溫度為5 °C，反應(yīng)時(shí)間為5min。
[0055]三、將獲得的鋁合金陶瓷膜置于pH值5、溫度90°C的蒸餾水中，進(jìn)行3min的封孔處理。
[0056]四、將經(jīng)封孔處理后的鋁合金陶瓷膜進(jìn)行拋光處理，即完成反射膜的制備。
[0057]本發(fā)明所得陶瓷反射膜的優(yōu)點(diǎn)有:結(jié)合力高，大于35MPa ;太陽(yáng)光反射率高，在500至2000nm頻譜范圍內(nèi)反射率超過(guò)95%;膜層厚度可控制，5?80 μ m可控；耐紫外福照性好等。
[0058]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種二次聚光器反射膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 一、采用化學(xué)除油工藝對(duì)鋁合金進(jìn)行表面預(yù)處理，然后用蒸餾水清洗，再放入丙酮溶液中超聲處理1?10-11，經(jīng)蒸餾水清洗后烘干； 二、將烘干后的經(jīng)步驟一處理過(guò)的鋁合金置于含有微弧氧化電解液的微弧氧化電解槽中，采用脈沖微弧氧化電源供電，在恒定電流模式下進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)，在鋁合金表面獲得微弧氧化的致密鋁合金陶瓷膜；其中，微弧氧化電解液由磷酸二氫鈉、氫氧化鉀、氟化鈉、乙二胺溶解于水中制成，電解液中磷酸二氫鈉的濃度為3?308/1，氫氧化鉀的濃度為0.1?10^/1，氟化鈉的濃度為0.1?108/1，乙二胺的濃度為2?2001/1 ； 三、將獲得的鋁合金陶瓷膜置于邱值5?7、溫度90?1001:的蒸餾水中，進(jìn)行3?30111111的封孔處理； 四、將經(jīng)封孔處理后的鋁合金陶瓷膜進(jìn)行拋光處理，即得到二次聚光器反射膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述二次聚光器反射膜的制備方法，其特征在于，步驟二中微弧氧化的條件是電流密度控制在1?20“—2，頻率為50?2000取，占空比為5%?45%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次聚光器反射膜的制備方法，其特征在于，步驟二中微弧氧化電解液溫度為5?501:，反應(yīng)時(shí)間為5?50111111。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次聚光器反射膜的制備方法，其特征在于，所述的微弧氧化電解液溫度通過(guò)冷卻循環(huán)水控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光器反射膜的制備方法，其特征在于，所述的化學(xué)除油工藝是在溫度為70?901:的條件下處理2?5-11，除油劑由碳酸鈉和硅酸鈉溶解于水中制成，除油劑中碳酸鈉的濃度為30?608/1，硅酸鈉的濃度為30?608/1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光器反射膜的制備方法，其特征在于，步驟一中烘干是在溫度為90?1001:的條件處理100111。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次聚光器反射膜的制備方法，其特征在于，所述的拋光處理采用300?700目的水砂紙進(jìn)行，直至陶瓷膜的光潔度達(dá)到尺#.2?0.4。
【文檔編號(hào)】C25D11/16GK104480510SQ201410675269
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】莊斌, 高磊 申請(qǐng)人:陜西優(yōu)服新能源開(kāi)發(fā)有限公司