一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板及制备方法，具体涉及光伏组件面板技术领域，包括光伏背板，所述光伏背板上方依次设置有第一EVA胶膜、光伏芯片和第二EVA胶膜，所述第二EVA胶膜的外侧设置有透明基材，所述透明基材与第二EVA胶膜之间设置有含ZnO的量子点涂料块，所述含ZnO的量子点涂料块为ZnO@偶联剂@SiO2的双层壳结构或ZnO@空气@介孔微球@SiO2的三层壳结构。本发明专利技术采用的ZnO量子点较为明显的吸收了紫外光，并转换为可见光。降低了EVA胶膜等有机介质的老化速度，提升了光伏组件的入射光强；采用的ZnO、SiO2中空壳核结构，实现了ZnO量子点的表面缺陷的非接触工作状态，保障了其工作效率，并降低了与固化材料的催化分解机率。的催化分解机率。的催化分解机率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板及制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏组件面板
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板及制备方法。

技术介绍

[0002]随着中国及全球气候变化、传统能源的消费变化，光伏产品已经在集中电站上大规模应用。而分布式光伏等用于屋顶也有了显著的市场拓展。针对于越来越严重的电力缺口和绿电政策升级，bipv(光伏一体化建材)的市场突破在即。但单调的黑色光伏组件难以满足建筑外观设计的美学要求，彩色光伏组件越来越受到市场的认可，与此同时，市场对彩色光伏组件的要求也越来越多，如：发电效率高、使用寿命长、可选颜色多等。
[0003]因此诸多企业进行了彩色光伏的研发，其主要路径大致有三种：(1)面板下方设置彩色颜料图层，通过色彩反射实现彩色光伏效果，但其损失光效和热斑效应比较严重；(2)面板下方设置发光材料，如荧光粉、量子点等，这种方法还处于初级阶段，对于如何封装发光材料、如何避免可见光激发等并未深入研究；(3)面板上方设置不同结构的减反膜等，通过不同结构减反不同波长的光实现不同区域的颜色制造，但这种方法在制造过程中比较耗时耗力，不适合大规模制造面板。具体的案例有：
[0004]CN102367018A，彩色光伏建筑一体化(BIPV)模块，彩色背板包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜和含氟聚合物膜，所述膜中的至少一者用染料或颜料进行掺杂。
[0005]CN114196336A，一种彩色光伏封装胶膜，通过将干涉类珠光颜料引入到光伏封装胶膜本体中，一方面缩减了彩色涂料的使用，使得胶膜和光伏前板玻璃能够直接接触，粘附性大大增加，另一方面，通过用干涉类珠光颜料代替普通颜料，显著提高了彩色胶膜的透光率，彩色光伏组件的功率有了显著提高。
[0006]CN114823955A，一种彩色光伏器件，从下到上包括依次层叠设置的背面玻璃层、第一下层柔性胶膜层、强化胶膜层、第二下层柔性胶膜层、电池片层以及上层彩色玻璃层。
[0007]CN114171620A，彩色光伏电池及制备方法，所述彩色光伏电池包括由前至后依次层叠装配的前面板玻璃、光伏芯片和背板玻璃；所述光伏芯片在朝向所述前面板玻璃的一侧设置有量子点材料层。该彩色光伏电池，结合了量子点材料，能够实现其彩色化。
[0008]CN113921624A，一种彩色太阳能光伏电池，通过在太阳能光伏电池的表面附着颗粒，实现了在太阳能光伏电池上产生颜色以及由颜色形成的图案。
[0009]CN113097322B，一种高透光彩色太阳能面板及其生产方法、彩色太阳能光伏组件，生产方法包括以下步骤：将UV固化彩色涂料涂布于透明基底上，形成UV固化彩色涂层；将具有凸起阵列的模板与UV固化彩色涂层压合，对UV固化彩色涂层进行机械压纹；同时对UV固化彩色涂层照射紫外光；脱除模板，UV固化彩色涂层上形成与凸起阵列互补的透光孔；对脱模后的UV固化彩色涂层进行后固化，得到所述的高透光彩色太阳能面板；
[0010]CN112652675A，一种彩色薄膜光伏组件的制备方法，本专利技术将干涉膜层、可选的阻挡层、透明前电极层和电池层进行连续成膜，形成一体，且组件的颜色是由干涉膜层、可选
的阻挡层、透明前电极层和电池层这四层材料的种类和膜厚度共同决定的，利用折射率和膜厚实现对不同太阳光波段的选择性反射，从而使组件表面呈现不同的颜色；
[0011]CN111653640A，一种彩色光伏组件及其彩色化方法，彩色光伏组件包括依次层压的前板、太阳能电池粘结层、背板，前板和/或背板具有透光性，前板和/或背板上覆盖有色块或色带；色块或色带在所述前板和/或背板的内侧和/或外侧交错均匀分布，色块或色带的总面积与非色块或非色带的总面积比为31％～50％。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于提供一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板及制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板，包括光伏背板，所述光伏背板上方依次设置有第一EVA胶膜、光伏芯片和第二EVA胶膜，所述第二EVA胶膜的外侧设置有透明基材，所述透明基材与第二EVA胶膜之间设置有含ZnO的量子点涂料块，所述含ZnO的量子点涂料块为ZnO@偶联剂@SiO2的双层壳结构或ZnO@空气@介孔微球@SiO2的三层壳结构。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述含ZnO的量子点涂料块为ZnO@偶联剂@SiO2双层壳结构的制备方法包括以下步骤：
[0015]步骤一：制备掺杂碱金属的ZnO量子点，向含有浓度为0.15
‑
0.6mol/L二水乙酸锌的无水乙醇溶液中添加碱金属进行混合，在混合溶液中键入正己烷沉积析出ZnO量子点，然后用无水乙醇清洗ZnO量子点后，离心分离得出高纯ZnO量子点；
[0016]步骤二：偶联剂的包覆，向步骤一中得到的高纯ZnO量子点中加入含有浓度为0.5
‑
0.7mol/L偶联剂的无水乙醇溶液，在2000
‑
4000r/min高速搅拌5
‑
10min后离心分离，完成偶联剂的包覆；
[0017]步骤三：SiO2壳的制备，将步骤二中得到的包覆有偶联剂高纯ZnO量子点用0.3
‑
0.6mol/L乙醇溶液稀释，然后与含0.05
‑
0.09mol/L十二烷基三甲氧基硅烷的无水乙醇溶液和含0.06
‑
0.08mol/L氨水的无水乙醇溶液混合，三者溶液的添加体积比例为1:0.25：0.8，在30
‑
40KHz超声辅助、温度为55
‑
65℃的条件下反应28
‑
32min，然后进行正己烷浓缩沉淀，再进行离心提纯即可得出ZnO@偶联剂@SiO2的双层壳结构；
[0018]步骤四：利用紫外光去除偶联剂牺牲层，采用紫外光进行催化分解偶联剂，同时采用温度80℃的空间和90
‑
95KPa负压条件下排出分解后的水分和CO2；
[0019]步骤五：将制备好的不同颜色的ZnO@偶联剂@SiO2材料设置在透明基材上，通过图形化喷墨打印实现不同区块不同颜色的打印。
[0020]在一种优选的实施方式中，所述步骤一中碱金属为氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种，其中[Zn+]：[LiOH]的摩尔质量比为1:2
‑
1:6；[Zn+]：[NaOH]的摩尔质量比为1:1
‑
1:4；[Zn+]：[KOH]的摩尔质量比为1:0.8
‑
1:2。
[0021]在一种优选的实施方式中，所述步骤二中偶联剂为分子量不超过200的小分子硅烷偶联剂，所述小分子偶联剂为二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或乙烯基氧基硅烷中的一种，所述小分子偶联剂的包覆厚度为5
‑
10nm。
[0022]在一种优选的实施方式中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板，包括光伏背板(1)，所述光伏背板(1)上方依次设置有第一EVA胶膜(2)、光伏芯片(3)和第二EVA胶膜(4)，其特征在于：所述第二EVA胶膜(4)的外侧设置有透明基材(5)，所述透明基材(5)与第二EVA胶膜(4)之间设置有含ZnO的量子点涂料块，所述含ZnO的量子点涂料块为ZnO@偶联剂@SiO2的双层壳结构或ZnO@空气@介孔微球@SiO2的三层壳结构。2.根据权利要求1所述的一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板的制备方法，其特征在于：所述含ZnO的量子点涂料块为ZnO@偶联剂@SiO2双层壳结构的制备方法包括以下步骤：步骤一：制备掺杂碱金属的ZnO量子点，向含有浓度为0.15
‑
0.6mol/L二水乙酸锌的无水乙醇溶液中添加碱金属进行混合，在混合溶液中加入正己烷沉积析出ZnO量子点，然后用无水乙醇清洗ZnO量子点后，离心分离得出高纯ZnO量子点；步骤二：偶联剂的包覆，向步骤一中得到的高纯ZnO量子点中加入含有浓度为0.5
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0.7mol/L偶联剂的无水乙醇溶液，在2000
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4000r/min高速搅拌5
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10min后离心分离，完成偶联剂的包覆；步骤三：SiO2壳的制备，将步骤二中得到的包覆有偶联剂高纯ZnO量子点用0.3
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0.6mol/L乙醇溶液稀释，然后与含0.05
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0.09mol/L十二烷基三甲氧基硅烷的无水乙醇溶液和含0.06
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0.08mol/L氨水的无水乙醇溶液混合，三者溶液的添加体积比例为1:0.25：0.8，在30
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40KHz超声辅助、温度为55
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65℃的条件下反应28
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32min，然后加入正己烷浓缩沉淀，再进行离心提纯即可得出ZnO@偶联剂@SiO2的双层壳结构；步骤四：利用紫外光去除偶联剂牺牲层，采用紫外光进行催化分解偶联剂，同时采用温度80℃的空间和90
‑
95KPa负压条件下排出分解后的水分和CO2；步骤五：将制备好的不同颜色的ZnO@偶联剂@SiO2材料设置在透明基材上。3.根据权利要求2所述的一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板的制备方法，其特征在于：所述步骤一中碱金属为氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种，其中[Zn+]：[LiOH]的摩尔质量比为1:2
‑
1:6；[Zn+]：[NaOH]的摩尔质量比为1:1
‑
1:4；[Zn+]：[KOH]的摩尔质量比为1:0.8
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1:2。4.根据权利要求2所述的一种基于ZnO壳核材料的彩色光伏面板的制备方法，其特征在于：所述步骤二中偶联剂为分子量不超过200的小分子硅烷偶联剂，所述小分子偶联剂为二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或乙烯基氧基硅烷中的一种，所述小分子偶联剂的包覆厚度为5
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10nm。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文雄，吴明洋，
申请(专利权)人：江门市东有科技有限公司，
类型：发明
国别省市：