专利名称：一种减反射溶液、超白光伏玻璃及其制造方法
技术领域：
本发明属于光伏太阳能电池用盖板玻璃的表面改性领域，尤其涉及一种减反射溶 液、超白光伏玻璃及其制造方法。
背景技术：
太阳能是一种取之不竭的新能源，利用太阳能发电的电池组件，如单晶硅、多晶 硅、薄膜电池等，都需要一种盖板玻璃。超白光伏玻璃主要用做太阳能光热、光电转换系统 的单晶硅和多晶硅太阳能光伏电池采光面板，为使电极板充分吸收太阳能量、提高硅电池 的光电转换效率，必须具备尽可能低的反射率、尽可能高的太阳光透过率。根据漫反射原 理，其表面的制绒处理在一定程度上降低了光线的反射率，其本身的低铁含量配方也大幅 降低了太阳能的吸收率。不过现有的超白光伏玻璃的透光率一般在91. 8%以下，再加上由 于太阳能电池多为室外使用，空气中灰尘多，盖板的透过率很容易大幅降低，直接影响太阳 能电池的发电效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种减反射溶液、超白光伏玻璃及其制造方 法，能够降低超白光伏玻璃的反射率。对于一种减反射溶液，本发明实施例是这样加以解决的该减反射溶液包括体积 比为0. 5 5. 0 %的钛酸丁酯、0. 5 5. 0 %的正硅酸乙酯、0 1. 0 %的三氧化钨、88 98. 0%的乙醇和0 2. 0%稳定剂。对于一种超白光伏玻璃的制造方法，本发明实施例是这样加以解决的在超白玻 璃的表面涂覆上述减反射溶液，自平流、再经过热处理后得到具有减反射作用的超白光伏 玻璃。对于一种超白光伏玻璃，本发明实施例是这样加以解决的该超白光伏玻璃的表 面具有一层由上述减反射溶液形成的减反射膜层。与现有技术相比，本发明实施例提供的一种减反射溶液，将减反射溶液涂覆于超 白玻璃上后，该超白玻璃上形成高折射率氧化钛、低折射率氧化硅相间组合而成减反射膜 层。当电磁波从低折射率的介质(空气、Si02)向高折射率介质(Si02、Ti02)传播时，在界 面处发生的反射会给电磁波增加一个X/2的相位变化，从双层膜界面反射回来的光线由 于相位相差半波长，相互抵消，从而使得反射率降低。通过控制每层膜的厚度和折射率，反 射波可以按照正确的振幅和相位干涉，有效的降低材料的反射率，提高透过率。
图1是本发明实施例提供的一种超白光伏玻璃的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供一种减反射溶液，包括体积比为0. 5 5. 0%的钛酸丁酯、0. 5 5. 0%的正硅酸乙酯、0 1. 0%的三氧化钨、88 98. 0%的乙醇和0 2. 0%稳定剂。 优选地，上述钛酸丁酯的体积比为2 3%，正硅酸乙酯的体积比为2 4%，所述 三氧化钨的体积比为0. 1 0. 2%，乙醇的体积比为93 95%，稳定剂的体积比为0. 2 0. 5%。为了调节溶液的PH值，使其达到稳定的状态，上述稳定剂采用无机酸或者碱溶 液。其中无机酸可以是盐酸、或者醋酸、或者硫酸中的一种，而碱溶液可以是氢氧化钠、或者 氨水、或者氢氧化钾中的一种。本发明实施例还提供一种超白光伏玻璃的制造方法，在超白玻璃的表面涂覆上述 减反射溶液，自平流、再经过热处理后得到具有减反射作用的超白光伏玻璃。具体地，清洁干净的超白玻璃经喷涂减发射溶液后，得到减反射膜层，自流平，在 150 250°C下热处理5 30分钟。热处理后的玻璃可以经过钢化增强。上述自平流步骤后，还可经过烘干、酸洗、水洗处理后，再进行热处理。具体地，清 洁干净的超白玻璃经涂覆减发射溶液后，得到减反射膜层，自流平1 5分钟后，在60 150°C下烘干处理5 30分钟，再经过2. 0%的无机酸酸洗(可以是盐酸、醋酸等稀酸)、水 洗，然后在200 400°C下热处理。热处理后的玻璃可以经过钢化增强。其中，在清洁玻璃上涂覆减反射溶液时，可以采用喷涂、或者辊涂、或者提拉法、或 者超声雾化等方式来得到减反射膜层。如图1所示，本发明实施例还提供一种超白光伏玻璃，玻璃1的表面具有一层由上 述减反射溶液形成的减反射膜层2，该减反射膜层是基于高折射率氧化钛、低折射率氧化硅 相间组合而成的膜层，其结构可以是Ti02/Si02或者Ti02/Si02/Ti02/Si02。具体地，减反射膜层2的厚度为100 200nm，使减反射膜层2达到纳米级的厚度。而上述超白玻璃1可以为布纹绒面超白玻璃或者双绒面超白玻璃，玻璃的厚度为 3. 0 6. 0mm，并采用单面或双面涂覆减反射膜层2，以增强玻璃的透射效果。其中，单面镀 膜可以提高2. 0%以上的透过率，降低2. 5%以上的光线反射率，可使太阳能光热吸收板充 分吸收太阳能量、提高光伏电池的光电转换效率。根据辐射分布公式，T+P+a =1其中T，P，a分别代表特定波长的透过率、反 射率和吸收率。为了使超白玻璃在太阳能光谱响应范围内达到较高的透过率，可通过降低 膜层的光谱反射率和吸收率。当光线从空气中入射到折射率为ng的另一介质时，在两介质 的分界面上就会产生光的反射。根据菲涅尔公式，P (A) = (ng-l)7(ng+l)2。一般玻璃的 折射率在1. 52左右，可知玻璃的单面反射率大约是4%，总反射率在8%左右。为了减少玻璃表面的减反射光，通过在玻璃表面镀制高低折射率相间的材料， 达到相消干涉的目的，可在玻璃的表面镀基于Ti02、Si02系列及其组合膜层，Ti02折射率 2. 30，Si02折射率1. 46，当电磁波从低折射率的介质(空气、Si02)向高折射率介质(Si02、 Ti02)传播时，在界面处发生的反射会给电磁波增加一个X/2的相位变化，从双层膜界面反射回来的光线由于相位相差半波长，相互抵消，从而使得反射率降低。通过控制每层膜的厚 度和折射率，反射波可以按照正确的振幅和相位干涉，有效的降低材料的反射率，提高透过率。因此，本技术方案中在普通超白玻璃1的基础上镀制一层具有减反射作用的减反 射膜层2，使得减反掉的光线大部分转化为透过，可使其具有在各种角度入射条件下都具有 极高的太阳能透过率，而且减反射膜层2本身具有一定的亲水性，可以起到自清洁的效果。 当雨水落下时，可以把组件表面的灰尘等一起冲刷下来，从而使得盖板保持相对清洁的表 面，使盖板玻璃能够保持相对较高的透过率，提高光电转换的效率，获得比较高的太阳能转 化效率。另外用作建筑幕墙，也可以大幅降低反射率，有效的防止光污染。本发明实施例可适用于太阳能光热系统以及光电转换系统的单晶硅和多晶硅太 阳能电池采光面板材料。具体实施例一1、减反射溶液的配置按照体积比钛酸丁酯3.0 %，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯2.0%，Si(0C2H5)4；三氧化钨0.1%，W03 ；乙醇94. 9%，C2H50H配成溶液，采用0. 2%氨水调节溶液的PH值，保持在11 12 之间，并陈化24小时得到减反射溶液。2、增透超白玻璃的制备工艺1)玻璃样片清洗。玻璃表面要求清洁，无灰尘、油污。2)减反射溶液涂布。所采用的减反射溶液为双组分，按照一定重量比配比后搅拌 均勻。3)自流平。喷涂后压花玻璃，静置3 5分钟分钟，自流平。4)烘干。烘干温度80°C，时间大约5 10分钟。5)酸洗。喷淋的方式2.0%的稀盐酸进行酸洗。6)水洗。酸洗后玻璃样片，先用自来水清洗，再用纯水清洗。7)热处理。温度200 V，处理时间5分钟。8)钢化。经过热处理的超白玻璃，进行钢化处理。可获得的单面镀膜减反射玻璃的可见光透过率可以提高2.2%，反射率可以降低 2. 4%左右，得到一种透过率在94. 2%的减反射超白光伏玻璃。实施案例二1、减反射溶液的配置按照体积比钛酸丁酯2.0 %，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯4.0%,Si(0C2H5)4 ；三氧化钨() 2%，W03 ；乙醇93. 8%,C2H50H配成溶液，采用0. 5%的盐酸调节溶液的PH值，保持在4 6 之间，并陈化12小时得到减反射溶液。2、减反射玻璃的制备
5
1)玻璃清洗。玻璃表面要求清洁，无灰尘、油污。2)减反射溶液涂布。所采用的减反射溶液为双组分，按照一定重量比配比后搅拌 均勻。3)自流平。喷涂后压花玻璃，静置3 5分钟分钟，自流平。4)热处理。温度150°C，处理时间15分钟。5)钢化。经过热处理的超白玻璃，进行钢化处理。获得的单面镀膜减反射玻璃的可见光透过率可以提高2.0%，反射率可以降低 2. 2%左右，得到一种透过率在94. 0%的减反射超白光伏玻璃。该减反射溶液除了上述两种配置，其配置还可以如下第三种配置按照体积比钛酸丁酯0.5%，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯4.5%，Si(0C2H5)4 ；三氧化钨() 5%，W03 ；乙醇93. 9%,C2H50H配成溶液，采用0. 6%的盐酸调节溶液的PH值，保持在4 6 之间，并陈化12小时得到减反射溶液。第四种配置按照体积比钛酸丁酯4%，Ti(0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯() 5%，Si(0C2H5)4 ；三氧化钨0.6%，W03；乙醇94. 6%,C2H50H配成溶液，采用0. 3%的盐酸调节溶液的PH值，保持在4 6 之间，并陈化12小时得到减反射溶液。第五种配置按照体积比钛酸丁酯3.5 %，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯2.5%，Si(0C2H5)4 ；三氧化钨0%，W03;乙醇93. 5%,C2H50H配成溶液，采用0. 5%的盐酸调节溶液的PH值，保持在4 6 之间，并陈化12小时得到减反射溶液。第六种配置按照体积比钛酸丁酯4.8%，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯4.8%，Si(0C2H5)4；三氧化钨0.9%，W03；乙醇88%，C2H50H配成溶液，采用1. 5%的盐酸调节溶液的PH值，保持在4 6之 间，并陈化12小时得到减反射溶液。第七种配置按照体积比
钛酸丁酯3. 5 %，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯4%，Si(0C2H5)4；三氧化钨() 2%，W03 ；乙醇92. 3%, C2H50H配成溶液，采用0%的盐酸，并陈化12小时得到减反射溶液。第八种配置按照体积比钛酸丁酯5%，Ti(0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯2%，Si(0C2H5)4；三氧化钨() 5%，W03 ；乙醇91.5%，C2H50H配成溶液，采用1 %的盐酸调节溶液的PH值，保持在4 6之 间，并陈化12小时得到减反射溶液。第九种配置按照体积比钛酸丁酯2.5 %，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯5%，Si(0C2H5)4；三氧化钨0.6%，W03；乙醇90. 7%，C2H50H配成溶液，采用1. 2%氨水调节溶液的PH值，保持在11 12 之间，并陈化24小时得到减反射溶液。第十种配置按照体积比钛酸丁酯3.5 %，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯4%，Si(0C2H5)4；三氧化钨1%，W03;乙醇90. 8%，C2H50H配成溶液，采用0. 7%氨水调节溶液的PH值，保持在11 12 之间，并陈化24小时得到减反射溶液。第^^一种配置按照体积比钛酸丁酯0.5%, Ti (0CH2CH2CH2CH3)4 ；正硅酸乙酯0.8%，Si(0C2H5)4；三氧化钨0.2%，W03 ；乙醇98%，C2H50H配成溶液，采用0. 5%氨水调节溶液的PH值，保持在11 12之 间，并陈化24小时得到减反射溶液。第十二种配置按照体积比钛酸丁酯2.5 %，Ti (0CH2CH2CH2CH3) 4 ；正硅酸乙酯2%，Si(0C2H5)4；三氧化钨0.5%，W03 ；乙醇93%，C2H50H配成溶液，采用2%氨水调节溶液的PH值，保持在11 12之 间，并陈化24小时得到减反射溶液。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种减反射溶液，包括体积比为0.5～5.0％的钛酸丁酯、0.5～5.0％的正硅酸乙酯、0～1.0％的三氧化钨、88～98.0％的乙醇和0～2.0％稳定剂。
2.如权利要求1所述的减反射溶液，其特征在于所述钛酸丁酯的体积比为2 3%， 所述正硅酸乙酯的体积比为2 4%，所述三氧化钨的体积比为0. 1 0. 2%，所述乙醇的 体积比为93 95%，所述稳定剂的体积比为0. 2 0. 5%。
3.如权利要求1或2所述的减反射溶液，其特征在于所述稳定剂为无机酸或者碱溶液。
4.如权利要求3所述的减反射溶液，其特征在于所述无机酸为盐酸、或者醋酸、或者 硫酸，所述碱溶液为氢氧化钠、或者氨水、或者氢氧化钾。
5.一种超白光伏玻璃的制造方法，在超白玻璃的表面涂覆如权利要求1所述的一种减 反射溶液，自流平、再经过热处理后得到具有减反射作用的超白光伏玻璃。
6.如权利要求5所述的超白光伏玻璃的制造方法，其特征在于所述自流平步骤后，还 经过烘干、酸洗、水洗处理后，再进行热处理。
7.如权利要求5所述的超白光伏玻璃的制造方法，其特征在于所述膜层涂覆方法为 喷涂、或者辊涂、或者提拉法、或者超声雾化。
8.一种超白光伏玻璃，其特征在于所述玻璃的表面具有一层由如权利要求1所述减 反射溶液形成的减反射膜层。
9.如权利要求8所述的超白光伏玻璃，其特征在于所述减反射膜层的厚度为100 200nm。
10.如权利要求8-9任一项所述的超白光伏玻璃，其特征在于所述玻璃的单面或双面 涂覆有所述减反射膜层。
全文摘要
本发明提供一种减反射溶液、超白光伏玻璃及其制造方法，将减反射溶液涂覆于超白玻璃上后，该超白玻璃上形成高折射率氧化钛、低折射率氧化硅相间组合而成减反射膜层。当电磁波从低折射率的介质(空气、SiO2)向高折射率介质(SiO2、TiO2)传播时，在界面处发生的反射会给电磁波增加一个λ/2的相位变化，从双层膜界面反射回来的光线由于相位相差半波长，相互抵消，从而使得反射率降低。通过控制每层膜的厚度和折射率，反射波可以按照正确的振幅和相位干涉，有效的降低材料的反射率，提高透过率。
文档编号H01L31/18GK101891394SQ200910107448
公开日2010年11月24日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者董清世, 辛崇飞 申请人:信义超薄玻璃(东莞)有限公司