一种自清洁光伏玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种自清洁光伏玻璃的制备方法，包括以下步骤：A)在预处理后的基底的受光面制备二氧化钛层；B)在所述二氧化钛层表面制备单层二氧化硅层；C)将所述二氧化钛层进行刻蚀，得到二氧化钛微米柱；D)在所述二氧化硅层表面沉积二氧化钛纳米球，得到自清洁光伏玻璃。本申请还提供了一种自清洁光伏玻璃。本申请在基底表面构筑了二氧化钛微纳结构，由此使得到的光伏玻璃具有强疏水特性，且具有光催化分解小分子功能，因此提升了光伏玻璃的自清洁效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种自清洁光伏玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏玻璃
，尤其涉及一种自清洁光伏玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]光伏组件通常采用高透光率的超白玻璃作为盖板，在使役条件下，灰尘、污渍、动物粪便等附着在玻璃表面，严重影响组件吸光效率，并产生热斑效应，降低组件使用寿命，造成极大的经济损失。目前仍主要依靠人力来清洁光伏玻璃表面，维护成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题在于提供一种光伏玻璃，其可提升光伏玻璃的自清洁效果。
[0004]有鉴于此，本申请提供了一种自清洁光伏玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0005]A)在预处理后的基底的受光面制备二氧化钛层；
[0006]B)在所述二氧化钛层表面制备单层二氧化硅层；
[0007]C)将所述二氧化钛层进行刻蚀，得到二氧化钛微米柱；
[0008]D)在所述二氧化硅层表面沉积二氧化钛纳米球，得到自清洁光伏玻璃。
[0009]优选的，所述基底为超白玻璃、具有导电层的FTO、具有导电层的ITO或具有导电层的AZO；所述预处理是将基底依次在去离子水、丙酮和乙醇中超声处理20～30min。
[0010]优选的，步骤A)中，所述二氧化钛层采用化学气相沉积法制备得到，所述二氧化钛层的钛源为乙酰丙酮钛、叔丁醇钛、钛酸甲酯或钛酸异丙酯。
[0011]优选的，所述化学气相沉积法具体为：
[0012]将钛源置于100～300℃的低温区域，基底置于400～800℃的高温区域，所述低温区域由石英管链接，通入N2/O2混合气体进行沉积。
[0013]优选的，步骤B)中，所述二氧化硅层的制备具体为：
[0014]将粒径为2～20μm的二氧化硅微球配制成悬浊液；
[0015]采用旋涂法、浸渍提拉法、喷涂法、刮涂法、垂直沉降自组装法或狭缝涂布法在所述二氧化钛层表面制备单层二氧化硅层。
[0016]优选的，所述刻蚀采用氧气反应等离子体刻蚀法，所述氧气反应等离子体刻蚀法的氧气压力为10～50mTorr，流速为10～100sccm，可是功率为100～1000W，刻蚀深度为二氧化钛层的厚度。
[0017]优选的，步骤D)中，所述沉积的方法为原子层沉积法。
[0018]优选的，所述原子层沉积法的温度为250～350℃，气氛为氮气，流速为50～200sccm，脉冲时间为0.1～0.3s。
[0019]本申请还提供了所述的制备方法所制备的自清洁光伏玻璃，由依次叠加设置的基底、二氧化钛微米柱层、单层二氧化硅层和二氧化钛纳米球层组成。
[0020]优选的，所述二氧化钛微米柱的厚度为500nm～10μm。
[0021]本申请提供了一种光伏玻璃的制备方法，具体为：首先在预处理后的基底的受光面制备二氧化钛层，再在二氧化钛层表面制备单层二氧化钛层，然后将二氧化钛层进行刻蚀，得到二氧化钛微米柱，最后在二氧化硅层表面沉积二氧化钛纳米球，由此构筑了二氧化钛微纳结构，使得到的光伏玻璃具有强疏水特性，且具有光催化分解小分子功能，因此提升了光伏玻璃的自清洁效果。
附图说明
[0022]图1为本专利技术光伏玻璃制备的流程示意图。
具体实施方式
[0023]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。
[0024]鉴于现有技术中光伏玻璃表面污物对吸光效率的影响以及维护成本高的问题，本申请提供了一种自清洁光伏玻璃及其制备方法，本申请制备的自清洁光伏玻璃构筑了二氧化钛微纳结构，使其具有强疏水特性，最终提升了光伏玻璃的自清洁效果。具体的，本专利技术实施例公开了一种自清洁光伏玻璃的制备方法，流程示意图如图1所示，其中
①
为基底，
②
为二氧化钛层，
③
为单层二氧化硅，
④
为二氧化钛微米柱，
⑤
为二氧化钛纳米球；所述自清洁光伏玻璃的制备方法具体包括以下步骤：
[0025]A)在预处理后的基底的受光面制备二氧化钛层；
[0026]B)在所述二氧化钛层表面制备单层二氧化硅层；
[0027]C)将所述二氧化钛层进行刻蚀，得到二氧化钛微米柱；
[0028]D)在所述二氧化硅层表面沉积二氧化钛纳米球，得到自清洁光伏玻璃。
[0029]在自清洁光伏玻璃制备的过程中，本申请首先将基底进行预处理，即将基底依次在去离子水、丙酮和乙醇中超声处理20～30min；所述基底为本领域技术人员熟知的基底，具体的，所述基底选自超白玻璃、具有导电层的FTO、具有导电层的ITO或具有导电层的AZO。
[0030]在基底预处理完之后，本申请则在基底的受光面制备二氧化钛层，具体采用化学气相沉积法制备得到；在此过程中，采用的钛源选自钛酸异丙酯、乙酰丙酮钛、叔丁醇钛、钛酸甲酯等钛的金属有机化合物；钛源置于低温区(100～300℃)，基底置于高温区(400～800℃)，低温区由石英管链接，并且通入N2/O2的混合气体，而进行化学气相沉积。在上述N2/O2的混合气体中，O2的体积百分含量为1～5％。本申请所述二氧化钛层的厚度为500nm～10μm，更具体地，所述二氧化钛层的厚度为1μm～8μm。
[0031]在得到二氧化钛层之后，本申请则在其表面制备单层二氧化硅层；具体是取粒径为20nm～2μm的聚苯乙烯或二氧化硅微球，配制成质量分数为0.01％～10％的悬浊液，再采用旋涂法、浸渍提拉法、喷涂法、垂直沉降自组装法或狭缝涂布法在二氧化钛层制备单层二氧化硅层。所述单层二氧化硅层作为二氧化钛层的阻挡层，在刻蚀过程中，以保证二氧化硅层下方的二氧化钛层不被刻蚀，形成二氧化钛纳米柱。
[0032]在上述过程中，优选采用30nm～1μm的二氧化硅微球；所述悬浊液的浓度为0.1～5wt％；所述悬浊液中的溶剂选自水和无水乙醇中的一种或两种。上述旋涂法、浸渍提拉法、
喷涂法、垂直沉降自组装法或狭缝涂布法按照本领域技术人员熟知的操作方式进行即可，对此本申请没有特别的限制。
[0033]本申请然后将所述二氧化钛层进行刻蚀，所述刻蚀采用氧气反应等离子体刻蚀法，该方法的氧气压力为10～50mTorr，具体为20～40mTorr；流速为10～100sccm，具体为30～80sccm；刻蚀功率为100～1000W，具体为200～700W；刻蚀深度为500nm～10μm，具体为1μm～6μm；所述刻蚀深度以将二氧化钛层刻蚀掉形成二氧化钛微纳结构。
[0034]按照本专利技术，最后在二氧化硅层表面沉积二氧化钛纳米球，以得到具有二氧化钛微纳结构的光伏玻璃。在此过程中，所述沉积的方法采用原子层沉积法，所述原子层沉积法的温度为200～400℃，更具体地，所述温度为250～350℃；所述原子层沉积法在氮气气氛下进行，所述氮气气氛的流速为50～200sccm，更具体地，所述流速为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自清洁光伏玻璃的制备方法，包括以下步骤：A)在预处理后的基底的受光面制备二氧化钛层；B)在所述二氧化钛层表面制备单层二氧化硅层；C)将所述二氧化钛层进行刻蚀，得到二氧化钛微米柱；D)在所述二氧化硅层表面沉积二氧化钛纳米球，得到自清洁光伏玻璃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基底为超白玻璃、具有导电层的FTO、具有导电层的ITO或具有导电层的AZO；所述预处理是将基底依次在去离子水、丙酮和乙醇中超声处理20～30min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述二氧化钛层采用化学气相沉积法制备得到，所述二氧化钛层的钛源为乙酰丙酮钛、叔丁醇钛、钛酸甲酯或钛酸异丙酯。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法具体为：将钛源置于100～300℃的低温区域，基底置于400～800℃的高温区域，所述低温区域由石英管链接，通入N2/O2混合气体进行沉积。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述二氧化硅层的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡子贺，赵志国，赵东明，肖平，秦校军，张赟，赵政晶，刘云，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：