【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能净化领域，具体涉及一种光伏-光电催化覆盖式模块及制备方法。
技术介绍
1、众所周知，对于光伏模块，太阳光谱中的紫外光(uv)、可见光(vl)、红外光(ir)是主要的有效光谱。但是对于光伏模块，其发电主要利用的光谱范围为可见光，对于全光谱的利用较为棘手。主要原因在于：(1)光伏模块中的晶体硅电池对于紫外光的利用效率低，在紫外光的照射下，每个光子只能激发一个电子-空穴对，其余能量以热能形式散失；(2)光伏模块不能利用远红外光部分的光谱。
2、随着人类文明的发展及工业化的推进，环境污染变得越来越严重，尤其是空气和水的质量直线下降，人们也越来越重视空气和水体的污染问题。光电催化是一种高级的氧化过程，可有效地去除水和空气中的有害污染物。该过程利用光催化剂对于光的响应特性，使得催化剂产生大量的光生电子-空穴对，同时通过外置偏压使得两者能够有效分离，使得污染物能够被稳定降解。其中tio2光电催化氧化技术正被广泛利用，其在太阳光谱的响应区间正好为紫外光部分。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种光伏-光电催化覆盖式模块及制备方法，将太阳能光伏模块与光电催化模块相结合，不但能使得光伏模块得到全光伏发电，而且能最大限度地满足人们对高质量空气和用水地追求。同时，更加充分地利用太阳光谱。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种光伏-光电催化覆盖式模块，包括太阳能光伏模块、平面型光电催化模块；平面型光电催化模块
4、作为优选的，所述太阳能光伏模块的光伏电池板厚度为0.4mm～0.9mm的晶体硅电池。
5、作为优选的，所述tio2半透明纳米层的紫外光吸收率为90％～92％，可见光透过率80％～90％。
6、作为优选的，所述ito导电玻璃形成的电极厚度为200nm，方阻为3～4ω，透光率为84％。
7、本专利技术还提供了一种平面型光电催化模块的制备方法，包括以下步骤：
8、步骤(1)ito的图案化：以锌粉和浓盐酸为原料，采用手工化学刻蚀的方法制备条形ito电极，依次用三氯甲烷、丙酮、乙醇和去离子水超声清洗10min烘干备用。
9、步骤(2)制备tio2溶胶：将20ml等分试样钛酸四丁酯(a.r.)；在室温下滴加到160ml乙醇(a.r.)然后向该溶液中加入3ml二乙醇胺(a.r.)。再用超声波喇叭搅拌15分钟后，形成浅黄色透明溶液。在胶凝化48小时后，将前体溶液与160ml 98％(v/v)乙醇溶液混合。密封胶化72h，得到具有一定粘度的溶胶；
10、步骤(3)浸渍-提拉法镀tio2薄膜：装入适量tio2前躯体溶胶于提拉装置，将步骤(1)所刻蚀的ito电极浸入溶胶中，静置2min之后匀速(2.2cm/min)提拉制得具有10～100nm厚度的薄膜。提拉完毕后要将附薄膜的ito导电玻璃基底放入烘箱中，90℃，10min后，取出至室温。重复操作，根据需要可提拉多次。最后一次提拉置于烘箱中30min,然后迅速放入马弗炉中，480℃焙烧1h(温度升至480℃时开始计时)，最后自然冷却，得到光电催化模块。
11、本专利技术的有益技术效果体现在以下方面：
12、1、对于传统的光伏模块对紫外光的利用效率低，本专利技术通过分光谱利用的方法，紫外光部分被光电催化模块中tio2半透明纳米层利用，可见光部分通过光伏模块进行发电，供光电催化模块及其他用处，红外光部分可用于采暖、杀菌等作用。通过以上操作使得太阳光得到充分利用。
13、2、本专利技术的所有的耗能均来自与太阳光光伏发电，无需额外电能供应，甚至在太阳辐射较大时，光伏模块的电能可直接供用户使用或并入电网等，能源效率与经济效益相较传统pv模块都具有较大的优势。
14、综上所述，本专利技术可以将太阳光谱能量充分的利用及储存起来，达到节约能源的目的，并且可以有效的解决人们对空气及用水质量高的需求。本专利技术所述的太阳能净化和光伏光电技术综合应用于建筑通风及水体净化中，具有优良的市场推广价值。
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1.一种光伏-光电催化覆盖式模块，其特征在于：包括太阳能光伏模块、平面型光电催化模块；平面型光电催化模块固定在太阳能光伏模块上方，太阳能光伏模块通过导线与平面型光电催化模块中的ITO导电玻璃形成的电极相连；平面型光电催化模块以具有优异的光学和电学性能的ITO为电极，TiO2半透明纳米层覆盖在两个ITO导电玻璃形成的电极上，光催化剂为TiO2。
2.根据权利要求1所述的一种光伏-光电催化覆盖式模块，其特征在于：所述光伏模块为0.4-0.9mm的晶体硅电池组成，且全光伏发电并对平面型光电催化模块进行供电。
3.根据权利要求1所述的一种光伏-光电催化覆盖式模块，其特征在于：所述的平面型光电催化模块是以ITO导电玻璃为基底，使用化学刻蚀的方法将ITO导电层刻蚀成对称条形电极状，再通过浸渍-提拉法将二氧化钛催化层镀在刻蚀后的ITO导电玻璃基底上。
4.根据权利要求1所述的一种光伏-光电催化覆盖式模块，其特征在于：所述TiO2半透明纳米层采用浸渍-提拉法覆盖在刻蚀后ITO导电玻璃基底上，厚度为10～100nm。
5.根据权利要求1所述的一种光伏
6.根据权利要求1所述的一种光伏-光电催化覆盖式模块，其特征在于：所述TiO2半透明纳米层呈现半透明状，可见光可以穿透TiO2半透明纳米层，使得光伏模块正常发电，同时TiO2半透明纳米层对太阳光中的紫外光反应迅速，在光与电的协同作用下，催化降解污染物。
7.根据权利要求1-6所述的一种光伏-光电催化覆盖式模块的光电催化模块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种光伏-光电催化覆盖式模块，其特征在于：包括太阳能光伏模块、平面型光电催化模块；平面型光电催化模块固定在太阳能光伏模块上方，太阳能光伏模块通过导线与平面型光电催化模块中的ito导电玻璃形成的电极相连；平面型光电催化模块以具有优异的光学和电学性能的ito为电极，tio2半透明纳米层覆盖在两个ito导电玻璃形成的电极上，光催化剂为tio2。
2.根据权利要求1所述的一种光伏-光电催化覆盖式模块，其特征在于：所述光伏模块为0.4-0.9mm的晶体硅电池组成，且全光伏发电并对平面型光电催化模块进行供电。
3.根据权利要求1所述的一种光伏-光电催化覆盖式模块，其特征在于：所述的平面型光电催化模块是以ito导电玻璃为基底，使用化学刻蚀的方法将ito导电层刻蚀成对称条形电极状，再通过浸渍-提拉法将二氧化钛催化层镀在刻...
【专利技术属性】
技术研发人员：余本东，张国宇，李雨林，曹旭慧，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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