一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，公开了一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法，采用水热法制备无机稀土紫外转光剂，紫外转光剂为稀土掺杂

【技术实现步骤摘要】
一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，特别涉及一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法
。

技术介绍

[0002]太阳光谱是指太阳辐射出的不同波长的连续光谱
。
根据波长的不同，太阳光谱可以分为紫外线
、
可见光和红外线三个部分
。
紫外线和红外线是不可见的光线
。
在太阳光谱中，紫外光部分由于波长较短，太阳能电池的材料对紫外光的吸收能力较弱，所以太阳能电池对太阳光的紫外波段利用率较低
。
然而，中波长的光却可以被太阳能电池的主体吸收，激发出的载流子也容易进入外部电路，因此太阳能电池在这个波长范围内的发电效率较高
。
而红外光的光子能量太低，不足以激发载流子，所以太阳能电池对红外光不做出响应，这也是为什么太阳能电池在晚上无法发电的原因之一
。
此外，紫外光还会导致太阳能电池的胶膜出现发黄现象，这会使光伏组件老化，并降低太阳光的透过率，从而进一步降低太阳能电池的发电效率
。
因此，保护太阳能电池免受紫外光的影响，对于提高太阳能电池的使用寿命和发电效率非常重要
。
[0003]为了解决这些问题，研究人员提出了一些技术手段
。
首先，使用高透玻璃和减反玻璃可以增加光能的穿透率，提高光能的利用效率
。
其次，改进的正银和轻掺杂发射极的应用可以增加电池对紫外光的响应能力，提高光电转换效率
。
此外，研究人员还开发了高紫外透过率的
EVA
，通过使用这种
EVA
可以提高短路电流和最终的发电效率，提升光伏组件的性能
。
然而，这些手段大大增加了生产成本
。
故此，我们提出了一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法，具体包括以下步骤：
[0007]S1、
采用水热法制备无机稀土紫外转光剂：紫外转光剂为稀土掺杂
NaREⅠF4：
w
％
REⅡ纳米颗粒；
[0008]S2、
制备紫外转光膜：将无机稀土紫外转光剂进行充分研磨，与甲苯混合，加入道康宁
184PDMS
，充分搅拌后旋蒸去除甲苯，再加入
10
％的固化剂，搅拌均匀后使用的镀膜机均匀的涂在玻璃表面
。
[0009]优选的，在所述
S1
中，
Na
还可以为
K
；稀土元
REⅠ可以为
Y、Gd、Lu
中的至少一种；稀土掺杂元
REⅡ为
Tb
，
Pr
，
Ce
，
Nd
，
Sm
，
Dy
，
Ho
，
Er
，
Tm
元素的一种或几种
。
[0010]优选的，在所述
S1
中，制备无机稀土紫外转光剂具体包括以下步骤：
[0011]S101、
按照掺杂比例用移液枪取用一定量的
Y(NO3)3和
RE(NO3)3溶液，注入烧杯后
充分搅拌至溶液澄清，将其标记为溶液
A
；
[0012]S102、
在溶液
A
中加入适量的
EDTA
作为螯合剂，继续搅拌直至
EDTA
全部溶解，将此溶液标记为溶液
B
；
[0013]S103、
将溶液
A
与溶液
B
混合，用磁力搅拌器剧烈搅拌
30min
，得到溶液
D
；
[0014]S104、
用天平按摩尔质量比分别称取一定量的
NH4F
和
NaF
，加入去离子水充分搅拌直至溶液澄清，标记为溶液
C
；
[0015]S105、
将溶液
C
倒入溶液
D
中，继续搅拌
30min
，用
NaOH
溶液和稀
HNO3调节溶液
pH
值，将所得溶液转填充至聚氟乙烯内衬的
80
％；
[0016]S106、
将内衬放入到不锈钢外套内，并放入反应釜中进行保温；
[0017]S107、
反应结束后，将反应釜冷却到室温后开启，分别用去离子水和乙醇洗涤样品，将样品离心后转移到烘箱中烘干，将最后获得的粉末状样品即无机稀土紫外转光剂转移到密封的离心管中
。
[0018]优选的，在所述
S106
中，所述反应釜的温度为
18℃
，保温时长为
20h
，保温过程中确保釜盖封闭良好
。
[0019]优选的，在所述
S107
中，所述烘箱的温度为
60℃
，干燥时长为
20h。
[0020]优选的，在所述
S2
中，所述紫外转光膜的厚度为
50
‑
1000nm。
[0021]优选的，在所述
S2
中，所述紫外转光膜的厚度为
400
‑
600nm。
[0022]优选的，在所述
S2
中，所述无机稀土紫外转光剂颗粒占
PDMS
的质量分数的1‑
10
％
。
[0023]优选的，在所述
S2
中，所述无机稀土紫外转光剂颗粒占
PDMS
的质量分数的4‑6％
。
[0024]优选的，在所述
S2
中，所述固化温度为
100℃
，固化时长为
5h。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0026]1、
本专利技术在太阳能电池的制备过程中掺杂
NaYF4稀土氟化物基质材料，掺杂稀土元素后，这种基质材料能够吸收紫外光并将其转换成可见光，从而增加可见光的能量，使得太阳能电池在接收光能时能够利用更多的能量，从而提高了发电效率
。
[0027]2、
本专利技术掺杂稀土元素的
NaYF4基质材料还具有高的热稳定性和优良的环境稳定性，能够在高温和恶劣环境下保持较好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、
采用水热法制备无机稀土紫外转光剂：紫外转光剂为稀土掺杂
NaREⅠF4：
w
％
REⅡ纳米颗粒；
S2、
制备紫外转光膜：将无机稀土紫外转光剂进行充分研磨，与甲苯混合，加入道康宁
184PDMS
，充分搅拌后旋蒸去除甲苯，再加入
10
％的固化剂，搅拌均匀后使用的镀膜机均匀的涂在玻璃表面
。2.
根据权利要求1所述的一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法，其特征在于：在所述
S1
中，
Na
还可以为
K
；稀土元
REⅠ可以为
Y、Gd、Lu
中的至少一种；稀土掺杂元
REⅡ为
Tb
，
Pr
，
Ce
，
Nd
，
Sm
，
Dy
，
Ho
，
Er
，
Tm
元素的一种或几种
。3.
根据权利要求1所述的一种提高太阳能电池发电效率的紫外转光膜的制备方法，其特征在于：在所述
S1
中，制备无机稀土紫外转光剂具体包括以下步骤：
S101、
按照掺杂比例用移液枪取用一定量的
Y(NO3)3和
RE(NO3)3溶液，注入烧杯后充分搅拌至溶液澄清，将其标记为溶液
A
；
S102、
在溶液
A
中加入适量的
EDTA
作为螯合剂，继续搅拌直至
EDTA
全部溶解，将此溶液标记为溶液
B
；
S103、
将溶液
A
与溶液
B
混合，用磁力搅拌器剧烈搅拌
30min
，得到溶液
D
；
S104、
用天平按摩尔质量比分别称取一定量的
NH4F
和
NaF
，加入去离子水充分搅拌直至溶液澄清，标记为溶液
C
；
S105、
将...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋睿，王博涵，
申请(专利权)人：夏能科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：