一种光伏玻璃的制备方法技术

本申请公开了一种光伏玻璃的制备方法，包括：通过转印方法，获得热塑性材料组成的柔性模板，柔性模板表面具有图案；分别获取二氧化硅溶胶和玻璃基底，并利用二氧化硅溶胶在玻璃表面形成薄膜；通过压印方法将柔性模板的图案转移至玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。本申请方法可获得大面积、低成本的具有减反结构的光伏玻璃。

Method for preparing photovoltaic glass

The invention discloses a preparation method of photovoltaic glass includes: through the transfer method, obtain flexible template thermoplastic material composition, patterned surface of the flexible template; to obtain silica sol and glass substrate, and using silica sol to form a thin film on glass surface by imprinting method; flexible template pattern transfer to the film on the glass surface, forming a photovoltaic glass. The method can obtain large area and low cost photovoltaic glass with anti reverse structure.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏玻璃的制备方法
本申请涉及太阳能电池光伏
，尤其是涉及一种光伏玻璃的制备方法。
技术介绍
众所周知，能源和环境问题已经成为制约各国经济发展的重要因素。太阳能因其资源丰富、分布广泛，已成为具有发展潜力的可再生清洁能源之一。以太阳能光伏技术为代表的新能源技术，具有清洁、安全、便利、高效等优点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。在光伏产业中，太阳能电池效率的提升一直是人们关心的重点。太阳光的能量主要集中在小于2μm的波段。因此，目前对于提高电池光电转换效率研究主要集中在电池材料优化和光学结构设计两个方面。材料方面主要通过材料技术优化半导体的吸收层，调控材料界面、能带，提高太阳光的光电转换效率和光谱利用率。光学结构设计则是利用光学技术对入射光进行调控，降低电池表面和界面反射，提高电池对光的捕获能力和光能利用率。常用降低反射的制备方法包括化学腐蚀法、磁控溅射法、溶胶凝胶法等。在实际应用中，鉴于超白玻璃具有良好的透光率，在各种不同的气候条件下耐高温耐老化，符合太阳能电池组件所需要的标准。采用含铁量较少的超白玻璃封装太阳能电池，可降低外界环境导致的电池损伤，减缓电池性能的衰减。但是，由于空气与玻璃界面之间存在折射率的差异，导致存在部分反射损失，降低了电池组件的能量利用率。为了降低界面的反射损失，其中一种方法基于光学相干相消减反射技术，典型为：在玻璃表面镀制一层折射率较低的多孔结构二氧化硅(SiO2)减反射薄膜，如专利号CN105776886A的中国专利文献，公开一种低折射率氧化硅减反膜的制备方法，采用碱性催化法制备了低折射率氧化硅薄膜，工艺简便，成本较低；专利号CN103420619A公开了一种折射率可控的多孔性氧化硅减反膜的方法，采用先碱性后酸性催化的方法制备了具有三维结构的复合纳米涂膜液，通过喷涂法在基板表面涂制多孔性二氧化硅薄膜，最后经过高温退火得到纯无机多孔二氧化硅膜层。这种减反技术通常针对特定波长进行优化，并在某一入射角度范围具有较好的减反增透效果。然而，基于光学相干原理，该镀膜技术无法对宽谱、广角减反需求实现进一步提升。另一种较为常用的减反方法基于几何结构陷光技术，典型为：采用离子束刻蚀工艺刻蚀玻璃基底获得周期性微纳结构的玻璃基底，如公开号CN103943716A的中国专利文献公开了一种微纳结构太阳能电池及其背面陷光结构的制备方法，采用离子束刻蚀工艺刻蚀玻璃基底，获到无棱角周期性微纳结构的玻璃基底，或利用金属模板纳米压印有机树脂，在玻璃基底表面制备微纳减反射结构，利用表面微纳结构的多次反射、入射实现减反作用，并进一步拓宽光谱及入射角度，但玻璃直接制绒结构通常尺度较难控制，刻蚀难度较大。公开号CN105924935A的中国专利文献公开了一种利用紫外纳米压印制备减反射薄膜的方法，利用紫外纳米压印工艺，制备得到改性有机纳米减反薄膜。然而，有机物耐候性较差，减反容易失效。鉴于此，有必要对现有用于太阳能电池的减反射结构制备方法进行改进。
技术实现思路
本申请要解决的技术为提出一种用于太阳能电池的减反射结构制备方法，该制备方法实现简单、容易控制，且采用该方法制备的减反射结构同时实现在太阳光谱主能量波段的减反陷光效果。为解决上述技术问题，本申请提出一种光伏玻璃的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：通过转印方法，获得热塑性材料组成的柔性模板，所述柔性模板表面具有图案；分别获取二氧化硅溶胶和玻璃基底，并利用所述二氧化硅溶胶在所述玻璃表面形成薄膜；通过压印方法将所述柔性模板的图案转移至所述玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。进一步地，所述玻璃表面的薄膜厚度为1-30μm。进一步地，所述柔性模板为二次转印模板，且所述二次转印模板通过如下步骤获得：将液态热塑性材料与固化剂均匀混合，获取混合溶液A；以表面具有图案的刚性模板作为初始模板，在所述初始模板表面浇注所述混合溶液A；对浇注混合溶液A的初始模板行固化处理，获取混合模板B；从所述混合模板B剥离所述初始模板，获取固化的热塑性材料，所述固化的热塑性材料为二次转印模板。进一步地，所述初始模板为硅片、氮化硅、碳化硅、石英玻璃或金属模板中的至少一种。所述初始模板表面的图案包括金字塔形、微凸形、蜂窝形中的至少一种，且所属图案呈周期性或者准周期性分布。进一步地，所述热塑性材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、环氧树脂中的至少一种，且所述热塑性材料与所述固化剂按照质量比5:1-20:1混合。进一步地，所述柔性模板通过至少三次转印获得。进一步地，所述二氧化硅溶胶通过如下方法获取：分别将硅源、水和有机溶剂在酸性催化剂的作用下混合，反应生成酸性二氧化硅水溶胶；将醇醚溶剂与所述酸性二氧化硅水溶胶混合，获取二氧化硅溶胶。进一步地，所述硅源包括四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅、六甲基硅氧烷中的至少一种，且所述硅源、水和有机溶剂按照摩尔比1:5:5-4：10：15混合。进一步地，所述醇醚溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、1,2-丙二醇、苯甲酸甲酯中的至少一种，且所述醇醚溶剂与所述酸性二氧化硅水溶胶按质量比0.5％-10％混合。与现有技术相比，本申请的有益效果为：加入醇醚溶剂得到的二氧化硅溶胶，对二氧化硅溶胶起到一定的软化效果，且通过该方法获得的二氧化硅溶胶利于后续压印操作；利用转印方法获得热塑性材料制备的柔性模板，柔性模板的表面具有图案结构，并利用该柔性模板制备出具有微纳结构的光伏玻璃，由于热塑性材料本身表面能较低，通常不会与氧化物溶胶相粘连，可根据原始模板的尺寸制备同比例大小的柔性模板，易于控制；此外，热塑性材料本身结构疏松多孔，便于溶胶中有机溶剂的挥发，易脱膜；进一步地，转印获得的柔性模板可以精确复制原始模板的形貌，图形结构收缩量较小，具有很好的图形保真性，一次制备，能够多次重复使用。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将会变得更明显。图1为本申请一实施例的晶体硅太阳能电池结构示意图；图2为用于如图1所示的晶体硅太阳能电池的光伏玻璃制备方法流程图；图3为本申请一实施例在光伏玻璃表面形成的二氧化硅薄膜表面形貌图谱照片；图4为本申请实施例的光伏玻璃透过率测试结果示意图；图5为专利技术实施例的光伏玻璃反射率测试结果示意图；图6为本申请实施例的光伏玻璃雾度光谱结果示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易了解本申请的其它优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。请参阅附图，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想。因此，图示中仅显示与本申请有关的晶体硅太阳能电池结构而非按照实际实施时的形状及尺寸绘制，在实际实施时不仅仅限于晶体硅太阳能电池，也包括薄膜型太阳能电池，其电池结构可能更为复杂。示例性地，以晶体硅太阳能电池为例说明。如附图1所示，本申请一实施例中，晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏玻璃的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：通过转印方法，获得热塑性材料组成的柔性模板，所述柔性模板表面具有图案；分别获取二氧化硅溶胶和玻璃基底，并利用所述二氧化硅溶胶在所述玻璃表面形成薄膜；通过压印方法将所述柔性模板的图案转移至所述玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。

【技术特征摘要】
1.一种光伏玻璃的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：通过转印方法，获得热塑性材料组成的柔性模板，所述柔性模板表面具有图案；分别获取二氧化硅溶胶和玻璃基底，并利用所述二氧化硅溶胶在所述玻璃表面形成薄膜；通过压印方法将所述柔性模板的图案转移至所述玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。2.根据权利要求1所述的光伏玻璃的制备方法，其特征在于，所述玻璃表面的薄膜厚度为1-30μm。3.根据权利要求1所述的光伏玻璃的制备方法，其特征在于，所述柔性模板为二次转印模板，且所述二次转印模板通过如下步骤获得：将液态热塑性材料与固化剂均匀混合，获取混合溶液A；以表面具有图案的刚性模板作为初始模板，在所述初始模板表面浇注所述混合溶液A；对浇注混合溶液A的初始模板行固化处理，获取混合模板B；从所述混合模板B剥离所述初始模板，获取固化的热塑性材料，所述固化的热塑性材料为二次转印模板。4.根据权利要求3所述的光伏玻璃的制备方法，其特征在于，所述初始模板为硅片、氮化硅、碳化硅、石英玻璃或金属模板中的至少一种。5.根据权利要求4所述的光伏玻璃的制备方法，其特征在于，所述初始模板表面的图案包括金字塔形、微凸形、蜂窝形中的至少一种，且所属图案呈周期性或者准周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭瑞琴，陈志成，徐华，宋伟杰，鲁越晖，张贤鹏，艾玲，张景，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33