光催化剂涂敷组成物及其制作方法技术

本发明专利技术涉及光催化剂涂敷组成物，该光催化剂涂敷组成物的制作方法以及具备由此形成的复合氧化物涂层的太阳能电池模块用玻璃基板，其特征在于，将钛化合物用水水解后加入乙醇和酸进行水热合成反应制作第１二氧化钛光催化剂溶胶，将钛合物与水混合加温后加入酸进行水解合成反应制作第２二氧化钛光催化剂溶胶，之后混合两种二氧化钛光催化剂溶胶，将硅酸盐化合物用过量的水水解制作胶状硅溶胶（ｃｏｌｌｏｉｄ　ｓｉｌｉｃａ　ｓｏｌ），混合上述二氧化钛光催化剂溶胶混合物、上述硅溶胶以及乙醇，从而制作光催化剂涂敷组成物。具有由如此制成的本发明专利技术的光催化剂涂敷组成物形成的复合氧化物涂层的太阳能电池模块用玻璃基板，耐久性及耐候性良好、透光率高以及反射率低，能够增大太阳能电池模块的最大输出量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，以及具有由此形 成的复合氧化物涂层的耐久性及耐候性良好、光透率高且光发射低的 太阳能电池模块用玻璃基板。
技术介绍
太阳能电池模块是利用光电效果将光能转换为电能的半导体元 件，其凭借无公害、无噪音、无限供给能源的特点近来受到各界的关 注。太阳能电池模块是将透明前面基板、填充部件、太阳能电池元件、 填充部件以及两面保护基板依次层叠后，对层叠体实施真空吸引加热 压缩即通过层合法而制成。太阳能电池模块安装在如建筑物屋顶、建筑物壁面、山间地带、 岛屿、公园、信号灯、道路指引牌上，作为电源被广泛利用，在其性 质上主要在屋外使用，因此组成太阳能电池模块的部件应具有较高的 耐久性。组成太阳能电池模块的透明前面基板通常由铁含量在150ppm以 下的低铁玻璃或者低铁钢化玻璃构成，具有保护模块的功能，因此其 应具有良好的机械强度、耐久性及耐候性，并且光谱(spectrum)透 过率须在90%以上。但是，在屋外使用时，随着时间的流逝，太阳能电池模块的玻璃 基板表面上会累积异物以及污染物，导致玻璃基板的透过率逐渐低 下，反射率增大，模块的最大输出量减少，因此具有效率和电产量下 降的问题
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供 一种光催化剂涂敷组成物及其制造 方法，其广阔性、稳定性、分散性及涂敷性良好，涂在太阳能电池模 块的坡璃基板时在紫外线、可视光线及红外线领域内能够增大太阳能 总透过率，并且降低总发射率，提高了耐久性和耐候性的。并且，本专利技术的目的在于提供一种具有从上述光催化剂涂敷组成 物形成的复合氧化物涂层，由此具有良好的耐久性及耐候性、高透光 率及低发射率的太阳能电池模块用玻璃基板。为实现上述目的，本专利技术提供光催化剂涂敷组成物的制作方法， 其步骤包括-.(1) 用水水解钛化合物后，加入醇和酸进行水热合成反应生成 二氧化钛结晶，从而制作第l二氧化钛光催化剂溶胶；(2) 混合钬化合物和水后，加温后加入酸进行水解合成反应，从而制作第2 二氧化钛光催化剂溶胶；.(3) 混合上述第1及第2二氧化钛光催化剂溶胶制得二氧化钛光 催化剂溶胶混合物；(4) 在酸性条件下用过量的水水解硅酸盐化合物，或者用过量 的水水解后加入酸，从而制作硅溶胶；以及(5) 混合上述二氧化钛光催化剂溶胶混合物、上述硅溶胶及醇。 本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述制作方法制成的以组成物总重量为基准包含0.5乃至5重量百分数的二氧化钛、0.5乃至3重 量百分数的硅(silica)、水及醇的光催化剂涂敷组成物。本专利技术的又一目的在于提供一种在一面含有复合氧化物涂层的 太阳能电池模块所使用的玻璃基板，该复合氧化物涂层是将上述光催 化剂涂敷组成物涂在玻璃基板的表面后，经热硬化形成的。本专利技术的光催化剂涂敷组成物包括从钛化合物分别通过水热合 成法和水解合成法而制得的二氧化钛光催化剂溶胶和水溶性粘合剂 即硅溶胶，广阔性、安定性、分散性及涂敷性良好，具有由此形成的复合氧化物涂层的太阳能电池模块用玻璃基板分解各种有机物的能 力强，因此不仅耐久性及耐候性良好，而且能够增大太阳光透过率及 减少发射率，从而增大太阳能电池模块的最大输出量。附图说明图l为涉及本专利技术的太阳能电池模块的截面图，该太阳能电池模 块包含由从光催化剂涂敷组成物得到的复合氧化物涂层形成的玻璃基板的；图2至图4分别为由实施例l制作的，并且组成光催化剂涂敷组成物的金属氧化物粒子的扫描式电子显微镜(SEM)照片，X线衍射 (XRD)图案及粒度分析器(Particle Size Analyzer, PSA)测定结果；图5为由实施例1的光催化剂涂敷组成物形成，并且在实施例3中 制成的复合氧化物涂层的SEM照片；图6为由实施例1的光催化剂涂敷组成物形成，并且在实施例3中 制成的复合氧化物涂层的表示初期接触角(左侧)和2000小时后接触 角(右侧)的照片；图7为包含玻璃基板的太阳能电池模块随时间变化的最大输出值 的图表，该玻璃基板具备由实施例l的光催化剂涂敷组成物形成，并 且在实施例3中制成的复合氧化物涂层；图8为具备由实施例1的光催化剂涂敷组成物形成，并且在实施例 3中制成的复合氧化物涂层的玻璃基板的随时间变化的光透过率图 表；图9为由实施例2的光催化剂涂敷组成物形成，并且在实施例3中 制成的复合氧化物涂层的成分分析(EDS)结果的照片；图10是为测定由实施例2的光催化剂涂敷组成物形成，并且在实 施例3中制成的复合氧化物涂层厚度的SEM照片；图11及12分别为具备由实施例2的光催化剂涂敷组成物形成，并 且在实施例3中制成的复合氧化物涂层的玻璃基板的光透过率及光反射率的测定结果；图13是为测定由实施例2的光催化剂涂敷组成物形成，并且在实施例3中制成的复合氧化物涂层粒径的SEM照片；图14为具备由实施例2的光催化剂涂敷组成物形成，并且在实施 例3中制成的复合氧化物涂层的玻璃基板与具备Si02涂层的玻璃基板 的光透过率测定结果的对比图。具体实施例方式本专利技术的光催化剂涂敷组成物通过以下步骤制造(1) 用水水解钛化合物后，加入醇和酸进行水热合成反应生成 二氧化钛结晶，从而制作第l二氧化钛光催化剂溶胶；(2) 混合钛化合物和水后，加温后加入酸进行水解合成反应， 从而制作第2二氧化钛光催化剂溶胶；(3) 混合上述第1及第2二氧化钛光催化剂溶胶制得二氧化钛光 催化剂溶胶混合物；(4) 在酸性条件下用过量的水水解硅酸盐化合物，或者用过量 的水水解后加入酸，从而制作硅溶胶；以及(5) 混合上述二氧化钛光催化剂溶胶混合物、上述硅溶胶及醇。 这时，根据需要，在上述步骤(5)中，可以追加，选自氧化钨、氧 化铝、氧化锆、氧化锂及其混合物的无机氧化物，尤其优选氧化钨或 者氧化铝粉末。以下对本专利技术的光催化剂涂敷组成物的制作方法及使用在其中 的成分进行更详尽的说明。 (1)水热合成反应本专利技术为获得高比率的锐钛矿(anatase)结晶釆用通过水热合成 反应在高温，高压下培育二氧化钛光催化剂的锐钛矿结晶的方法。本 专利技术为进行高温、高压反应利用了水热合成反应器。本专利技术所涉及的水热合成反应是为制成二氧化钛光催化剂溶胶的方法，其意义在于，用水水解钛化合物后加入醇和酸，在高温及高 压条件下进行水热合成反应形成具有高比率光催化剂锐钛矿结晶的 粒子。其中使用的醇具有提高所形成的光催化剂溶胶涂敷性的作用，因 此可添加到不至于妨碍结晶形成的程度，例如，可添加10~95%重量 比的醇。本专利技术水热合成反应的温度范围在100 30(TC，优选200 250'C, 压力为10 20气压，反应时间为2 3小时。温度和压力过低的时不易发 生水热合成反应，过高时危险性增大，因此不利于反应。这种水热合成反应所使用的上述钛化合物是为了制作二氧化钛 光催化剂的，因此包含钛醇盐、羧化钛、卣化钛、氮氧化钛(Titanium oxynitride)、硫酸钛、氨基草酸钛及其混合物，具体可以是四异丙基 钛酸酯 (Titanium(IV) Isopropoxide )(四异丙基钛； (Tetraisopropyltitan) )、 4太酸四丁酯(titanium(IV)n-butoxide )、 4太 酸四乙酯(Titanium(IV) ethoxide ) (titant本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化剂涂敷组成物的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：　（１）用水水解钛化合物后，加入醇和酸进行水热合成反应生成二氧化钛结晶，从而制作第１二氧化钛光催化剂溶胶；　（２）混合钛化合物和水后，加温后加入酸进行水解合成反应，从而 制作第２二氧化钛光催化剂溶胶；　（３）混合上述第１及第２二氧化钛光催化剂溶胶制得二氧化钛光催化剂溶胶混合物；　（４）在酸性条件下用过量的水水解硅酸盐化合物，或者用过量的水水解后加入酸，从而制作硅溶胶；以及　（５）混合上述二 氧化钛光催化剂溶胶混合物、上述硅溶胶及醇。

【技术特征摘要】
KR 2008-2-12 10-2008-0012591;KR 2008-8-25 10-2008-1、一种光催化剂涂敷组成物的制作方法，其特征在于，包括以下步骤(1)用水水解钛化合物后，加入醇和酸进行水热合成反应生成二氧化钛结晶，从而制作第1二氧化钛光催化剂溶胶；(2)混合钛化合物和水后，加温后加入酸进行水解合成反应，从而制作第2二氧化钛光催化剂溶胶；(3)混合上述第1及第2二氧化钛光催化剂溶胶制得二氧化钛光催化剂溶胶混合物；(4)在酸性条件下用过量的水水解硅酸盐化合物，或者用过量的水水解后加入酸，从而制作硅溶胶；以及(5)混合上述二氧化钛光催化剂溶胶混合物、上述硅溶胶及醇。2、 如权利要求1所述的光催化剂涂敷组成物的制作方法，其特 征在于，所述步骤(1)和(2)中使用的钛化合物分别选自四异丙醇《太(Titanium (IV) Isopropoxid、 ， TetraisopropanolTitan )、 钬酸四丁酯(Titanium(IV) butoxide )、钛乙醇(Titanium(IV)ethoxide, TitanTetraethanolate )、四甲醇钬(Titanium (IV) Methoxide )、四硬 脂酸钛(Titanium (IV) Stearate)、氯化钛(Titanium Chloride )、亚 硝酸钛(Titanium Nitrite )、硫酸钛(Titanium Sulfate )、氨基草酸钛 (Titanium Aminooxalate )及其混合物。3、 如权利要求1所述的光催化剂涂敷组成物的制作方法，其特 征在于，所述步骤(1 )和(2中使用的酸分别选自甲酸、醋酸、丙 酸、丁酸、乳酸、梓檬酸、富马酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸、氢氟 酸、氯代砜酸、对甲苯磺酸、三氯乙酸、聚磷酸、砩酸、砩酸酐、高 氯酸及其混合物。4、 如权利要求1所述的光催化剂涂敷组成物的制作方法，其特 征在于，所述水热合成反应在10(TC 30(TC的温度及10~20气压的压力下进行。5、 如权利要求1所述的光催化剂涂敷组成物的制作方法，其特征在于，所述水解合成反应在80 90。C的温度下进行。6、 如权利要求1所述的光催化剂涂敷组成物的制作方法，其特 征在于，所述步骤(3)中，第1及第2二氧化钛光催化剂溶胶以二 氧化钛的重量为基准，按20:80 80:20的比例进行混合。7、 如权利要求1所述的光催化剂涂敷组成物的制作方法，其特 征在于，所述硅酸盐化合物选自甲基三氯硅烷(Methyl tri chioro silane )、甲基三甲氧硅烷(Methyl tri methoxy silane )、甲基三乙氧娃 烷(Methyl tri ethoxy silane )、甲基三丁氧硅烷(Methyl tri butoxy siiane)、乙基三甲氧基硅烷(Ethyl tri methoxy silane )、乙基三异丙氧 硅》完(Ethyl tri isopropoxy silane )、 乙基三丁氧珪》完(Ethyl tri butoxy silane )、 丁基三甲氧硅烷(Butyl tri methoxy silane )、五氟代苯三甲氧 珪烷(Penta fluoro pheny tri methoxy silane )、苯三甲氧珪烷(Pheny tri methoxy silane )、九氧丁基乙基三甲氧珪烷(nona fluoro butyl ethyl trimethoxy silane )、三氟甲基三甲氧珪烷(Trifluoro methyl tri methoxy silane )、 二甲基二氨基硅烷(Dim...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣周男，吴性旻，徐唱根，
申请(专利权)人：大洲电子材料株式会社，上海大洲电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]