一种光伏组件玻璃用降温增透液及制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及纳米材料技术领域，公开一种光伏组件玻璃用降温增透液及制备方法和应用，其制备方法包括：在高温高压的亚临界密闭环境中，使预制的氧化铟锡前驱体中的铟离子及锡离子与聚乙二醇进行配位反应，得到聚乙二醇表面改性的氧化铟锡纳米材料；加乙醇和硅烷偶联剂，分散，得到纳米氧化铟锡溶胶；取自清洁镀膜液5

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件玻璃用降温增透液及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料
，具体涉及一种光伏组件玻璃用降温增透液及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]通常情况下，一束光从一种介质照射到另一种介质时，由于两种介质折射率的差异，所以会发生光的吸收、反射、透射。减反增透薄膜可以有效降低光在基底表面的反射，增加光的透射，从而可以提升其对某一波长或波段内的光的光学性能。太阳能电池组件(也称光伏组件)是将太阳光转化为电能的器件，其光电转化的有效光波范围是在380
‑
1100nm范围内，在此光波范围内，光透过光伏组件的玻璃照在单晶硅太阳能电池上的光越多，发电量越大；且光伏组件表面的温度高，会降低其发电效率，影响发电量。因此，应用于光伏组件玻璃表面的最佳的光学镀膜(如增透液固化形成的膜层)应该为：增加其在380
‑
1100nm波段、尤其是在400
‑
1100nm波段内的透光率，同时降低红外光(如1200
‑
2500nm波段)的透光率来降低光伏组件表面的温度，以使光伏组件的发电量实现增加。
[0003]现有技术已研究报道了氧化铟锡具有良好的红外线阻隔性能(如公开号CN103387787A提供的一种有机/无机杂化透明隔热涂层材料、制备方法及其应用)。而且，现有资料也显示：氧化铟锡主要的特性是其电学传导和光学透明的组合。然而，高浓度电荷载流子会增加氧化铟锡材料的电导率，也会降低它在400
‑
1100nm波段的透光率及透明度，这使得氧化铟锡材料添加至光伏组件玻璃用增透液后，难以使增透液同时具备优异的降温功能和在400
‑
1100nm波段的增透功能，故而导致增透液应用于光伏组件的玻璃表面后，光伏组件的发电量增益不明显。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光伏组件玻璃用降温增透液及制备方法和应用，以使制得的降温增透液兼具优异的降温功能、增透功能和耐磨性能，能长效保持该降温增透液常温固化后的膜层在400
‑
1100nm的高透光率，该膜层应用至光伏组件用玻璃表面后，能使光伏组件的发电量明显增益。
[0005]基于此，本专利技术公开了一种光伏组件玻璃用降温增透液的制备方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一，将定量的铟盐和锡盐溶解至盐酸水溶液中，得到铟锡前驱体；
[0007]步骤二，取铟锡前驱体与氨水溶液边互相滴加边搅拌，滴加至溶液pH为9
‑
10，搅拌，静置陈化，以生成白色沉淀，洗涤白色沉淀至pH接近中性，离心过滤，干燥，得到氧化铟锡前驱体；
[0008]步骤三，将定量氧化铟锡前驱体分散至醇溶液中，加入定量聚乙二醇后转移至密闭反应釜中，升温至290
‑
320℃，使密闭反应釜内处于高温高压的亚临界状态，在该亚临界状态下使氧化铟锡前驱体中的铟离子及锡离子与聚乙二醇进行配位反应，冷却至室温，得
到聚乙二醇表面改性的氧化铟锡纳米材料；
[0009]步骤四，向定量聚乙二醇表面改性的氧化铟锡纳米材料中加入定量的乙醇和硅烷偶联剂，分散，得到纳米氧化铟锡溶胶；
[0010]步骤五，取自清洁镀膜液5
‑
20％和纳米氧化铟锡溶胶0.5
‑
1.2％，加入水78
‑
99％和钛酸酯偶联剂0.1
‑
0.5％，再将溶液的pH调至2
‑
3，即得光伏组件玻璃用降温增透液。
[0011]其中，本专利技术所制得的光伏组件玻璃用降温增透液，为环保型镀膜液，绝大部分为水溶液，安全，方便运输。
[0012]优选地，步骤三中，所述聚乙二醇的分子量小于1000；升温至290
‑
320℃之后，所述密闭反应釜内的高压填充度在30
‑
50％。
[0013]进一步优选地，步骤三中，在转移至所述密闭反应釜之前，将0.2
‑
1g氧化铟锡前驱体分散至30
‑
40mL醇溶液中，加入0.5
‑
2mL聚乙二醇；
[0014]所述配位反应的时间为5
‑
7h、优选为6h。
[0015]其中，在步骤三中，密闭反应釜内的升温温度已超过了醇溶液及分子量小于1000的聚乙二醇的沸点，且采用密闭反应釜，溶剂无法挥发至密闭反应釜外，所以升温至290
‑
320℃后，密闭反应釜内会充斥中醇溶液及聚乙二醇的挥发物，使得密闭反应釜内会处于高温高压的亚临界状态，且密闭反应釜内的高压填充度控制在30％
‑
50％，密闭反应釜内的压力优选为3Mpa。
[0016]进一步，在这种高温高压的亚临界状态下，聚乙二醇挥发，使得整个密闭反应釜内部有大量的聚乙二醇挥发物，故而聚乙二醇能提供压力介质；与此同时，在这种高温高压的亚临界状态下，该聚乙二醇的氧会先与氧化铟锡前驱体中的铟离子及锡离子进行配位，配位后的铟离子及锡离子与氧可形成氧化铟锡。
[0017]如此，在这种高温高压的亚临界状态下，通过参加配位反应(聚乙二醇的氧会不断地与氧化铟锡前驱体中的铟离子及锡离子进行配位，脱配位，配位，脱配位，配位的反应，直至形成致密的氧化铟锡配位产物，使聚乙二醇表面改性的氧化铟锡纳米材料的化学键能量大，不断裂)和控制物理化学因素(如通过高压填充度来控制密闭反应釜内的压力大小，通过聚乙二醇的分子量及聚合度来控制其化学配位能力及在密闭环境下的反应)，以实现聚乙二醇对氧化铟锡纳米材料表面的改性，制得聚乙二醇表面改性的氧化铟锡纳米材料，以使该聚乙二醇表面改性的氧化铟锡纳米材料具有纯度高、粒径小(纳米级)、粒径大小更均匀、粒径分布更窄、亲水性和分散性能更好、无团聚、晶型好、形状可控和利于环境净化等特点，且氧化铟锡纳米材料表面配位的聚乙二醇，既可作为氧化铟锡纳米材料的分散剂，又可作为氧化铟锡纳米材料的表面活性剂；故而使本专利技术所制得的纳米氧化铟锡溶胶的粒径大小更均匀，粒径分布更窄(由于聚乙二醇的有效配位，阻碍其粒径变大)，且其亲水性更强，更有利于该纳米氧化铟锡溶胶在降温增透液中的分散，以使本专利技术所制得的降温增透液膜层具有更好的增透功能、降温功能及耐磨性能，并能长效保持该膜层在400
‑
1100nm的高透光率，进而该膜层应用至光伏组件的玻璃表面后，能使光伏组件的发电量出现明显增益。
[0018]进一步优选地，步骤五中，所述自清洁镀膜液中二氧化硅溶胶的粒径小于所述纳米氧化铟锡溶胶的粒径。
[0019]更进一步优选地，所述自清洁镀膜液为苏州中来光伏新材股份有限公司提供的公开号为CN113755041A的具有自清洁效果的增透液，所述自清洁镀膜液中二氧化硅溶胶的粒
径为5
‑
20nm；
[0020]所述纳米氧化铟锡溶胶的粒径为40
‑
100nm。
[0021]更进一步优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件玻璃用降温增透液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，将定量的铟盐和锡盐溶解至盐酸水溶液中，得到铟锡前驱体；步骤二，取铟锡前驱体与氨水溶液边互相滴加边搅拌，滴加至溶液pH为9
‑
10，搅拌，静置陈化，以生成白色沉淀，洗涤白色沉淀至pH接近中性，离心过滤，干燥，得到氧化铟锡前驱体；步骤三，将定量氧化铟锡前驱体分散至醇溶液中，加入定量聚乙二醇后转移至密闭反应釜中，升温至290
‑
320℃，使密闭反应釜内处于高温高压的亚临界状态，在该亚临界状态下使氧化铟锡前驱体中的铟离子及锡离子与聚乙二醇进行配位反应，冷却至室温，得到聚乙二醇表面改性的氧化铟锡纳米材料；步骤四，向定量聚乙二醇表面改性的氧化铟锡纳米材料中加入定量的乙醇和硅烷偶联剂，分散，得到纳米氧化铟锡溶胶；步骤五，取自清洁镀膜液5
‑
20％和纳米氧化铟锡溶胶0.5
‑
1.2％，加入水78
‑
99％和钛酸酯偶联剂0.1
‑
0.5％，再将溶液的pH调至2
‑
3，即得光伏组件玻璃用降温增透液。2.根据权利要求1所述的一种光伏组件玻璃用降温增透液的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述聚乙二醇的分子量小于1000；升温至290
‑
320℃之后，所述密闭反应釜内的高压填充度在30
‑
50％。3.根据权利要求1或2所述的一种光伏组件玻璃用降温增透液的制备方法，其特征在于，步骤三中，在转移至所述密闭反应釜之前，将0.2
‑
1g氧化铟锡前驱体分散至30
‑
40mL醇溶液中，加入0.5
‑
2mL聚乙二醇；所述配位反应的时间为5
‑
7h。4.根据权利要求1或2所述的一种光伏组件玻璃用降温增透液的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述自清洁镀膜液中二氧化硅溶胶的粒径小于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海龙，林建伟，张付特，唐邓，李君君，滕磊，
申请(专利权)人：苏州中来光伏新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：