The invention belongs to the field of optical thin film materials, in particular to a method for preparing high hardness anti-reflection film based on hollow silicon oxide. In this method, tetraethyl orthosilicate was used as raw material, polyacrylic acid as template, 2_isopropoxyethanol and methanol as solvent, ammonia as catalyst, hollow SiO 2 coating sol was prepared by template method, and double-sided film was deposited on glass substrate by Czochralski dipping method. After calcination at 550 C, the average transmittance is over 98% and the hardness is over 4H in the transmittance wavelength range of 400 800 nm.
【技术实现步骤摘要】
一种基于空心氧化硅制备高硬度减反膜的方法
本专利技术属于光学薄膜材料领域,特别涉及一种基于空心氧化硅制备高硬度减反膜的方法。
技术介绍
减反射薄膜在新能源光伏发电和太阳能热发电技术中发挥着重要的作用,一个没有经过减反射薄膜处理的硅太阳能光伏电池,其表面的反射光损失超过了30%。这从根本上限制了光电转化效率的提高。而通过在光伏组件上镀制一层减反射薄膜使太阳能热发电站所用的玻璃真空管表面的太阳反射光减少4%,将会使50MW电站的系统效能提高10%以上。SiO2作为一种构建减反射薄膜的材料,因为其具有较低的折射率、廉价易用、与基底结合良好的优点,得到了广泛的应用。但仅SiO2的折射率还是达到1.45,其增透效果并不是很明显。将SiO2制备成中空结构,可以有效的增加孔隙率,降低折射率,从而达到提高透光率的效果。合成中空SiO2纳米结构的方法最常见的为模板法,该方法先利用一种特定材料作为模板,再通过化学反应或吸附使产物材料或者其前驱体包覆在模板表面,形成一种壳核结构,然后在通过热处理煅烧或化学反应溶解或者离心等方法去除模板,从而制备得到相应的中空材料。但是模板法存在一定的缺陷,比如在制备过程中目标材料可能不能完全包覆在模板表面,从而自己聚集成核,还有在高温煅烧去除模板过程中,有可能引起中空纳米材料壳层的破裂。除了模板法,其他制备中空纳米材料的方法还有喷雾反应法、高温溶解法、水热法、逐层自组装法等。此外,中空SiO2纳米粒子减反射膜在实际使用中存在着极大的挑战,因为太阳能发电站的真空玻璃管一般都是在室外使用,需要经受恶劣的环境条件。而中空SiO2纳米粒子减反射薄膜的机 ...
【技术保护点】
1.一种基于空心氧化硅制备高硬度减反膜的方法,其特征在于:所述方法步骤如下:(1)以正硅酸四乙酯(TEOS)为原料,聚丙烯酸(PAA)为模板剂,2‑异丙氧基乙醇(IPGE)和甲醇(MeOH)共同作为溶剂,氨水(NH4OH)为催化剂,以模板法制备得到结构规整的中空SiO2纳米粒子溶胶;将上述溶胶于通风橱敞口搅拌,当溶液的pH降至7,停止搅拌,将溶胶的重量百分比调节为1.5wt%后,记为待镀膜溶胶;(2)采用提拉浸渍法在经过处理的透光率为92%的玻璃基片上镀制双面减反射薄膜,常温下干燥后于100℃烘箱中固化1h,再于550℃的马弗炉中煅烧2h,得到可见光波段平均透光率98%以上,硬度达到4H以上的减反射薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种基于空心氧化硅制备高硬度减反膜的方法,其特征在于:所述方法步骤如下:(1)以正硅酸四乙酯(TEOS)为原料,聚丙烯酸(PAA)为模板剂,2-异丙氧基乙醇(IPGE)和甲醇(MeOH)共同作为溶剂,氨水(NH4OH)为催化剂,以模板法制备得到结构规整的中空SiO2纳米粒子溶胶;将上述溶胶于通风橱敞口搅拌,当溶液的pH降至7,停止搅拌,将溶胶的重量百分比调节为1.5wt%后,记为待镀膜溶胶;(2)采用提拉浸渍法在经过处理的透光率为92%的玻璃基片上镀制双面减反射薄膜,常温下干燥后于100℃烘箱中固化1h,再于550℃的马弗炉中煅烧2h,得到可见光波段平均透光率98%以上,硬度达到4H以上的减反射薄膜。2.如权利要求1所述的基于空心氧化硅制备高硬度减反膜的方法,其特征在于:步骤(1)所述的PAA、NH4OH、混合溶剂和MeOH的体积比为0.1:6:120:1-2,其中,混合溶剂中2-异丙氧基乙醇与甲醇的体积比为7:3;PAA的Mw=5000。3.如权利要求1所述的基于空心氧化硅制...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈若愚,何鑫,李怡雯,王红宁,刘小华,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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