用于制造太阳能吸收器模块的涂覆溶液的制备方法以及由其制造的涂覆组合物技术

本发明专利技术涉及一种用于制备涂覆溶液的方法，使用该溶液涂覆用于制备太阳能吸收器模块的玻璃以提高透光率，以及一种由其制造的涂覆组合物。根据现有技术的方法为彼此交替堆垛高折射率层和低折射率层、涂覆用于抗反射膜的光催化剂膜或者使用具有多孔结构的烷氧基硅烷，以增加光的透光率。然而，现有技术方法的问题在于，难以精确堆垛高折射率和低折射率层，生产成本较高，限制了涂覆溶液的保存稳定性，因此这难以使用上述方法。然而，本发明专利技术设计用来解决现有技术的这种弊端，该制备方法和涂覆组合物可用于排列直径几十纳米到几百纳米的无机粒子，以使得无机粒子能具有类似多孔结构的相似阵列，从而改善填料的机械性能（例如硬度），同时提高多孔结构的透光率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂覆溶液的生产，使用该溶液可涂覆用于制造太阳能吸收器模块 的玻璃以提高透光率。
技术介绍
本专利技术涉及一种涂覆溶液的生产，使用该溶液可涂覆用于生产太阳能吸收器模块 的玻璃以提高光学透光率。当光线垂直入射到玻璃时，通过空气/玻璃界面上的折射一些入射光损失。在这 种情况下，入射光的折射损失率达到约4%。对于用于覆盖光电系统如光电管或太阳能吸收 器的玻璃来说，折射率导致光电系统的效率降低。因此，存在许多方法来在玻璃表面上制备 涂覆层，以提高通过玻璃的透光率。当至少两层高折射率材料和低折射率材料彼此交替堆垛时，反射光的波长消失在 某个波长范围。这种层的一个实施例，包括由肖特玻璃(Schott Glaswerke)形成在建筑结 构玻璃上的抗反射层。此处，抗反射层通过溶胶-凝胶法制造并进行浸涂。然而，这种抗反 射涂层的频带宽度物理上局限于一个倍频程，且抗反射膜的使用仅适用在可见光范围内， 但并不适用在具有宽带宽的太阳光谱范围。韩国专利公开号.10-2008-0023888公开了一种用于汽车的抗反射玻璃。此处，抗 反射玻璃设计为如下以显示其低反射性质，通过使由至少两种不同折射率的材料制成的涂 层吸收或干扰可见光范围内的光，从而降低反射光的数量。更特别地，已经试图研制多层的 涂覆方法，其中通过使用沉淀方法堆垛许多层。然而，所述多层的涂覆方法存在的问题在 于，待沉淀的玻璃尺寸的限制，当高精度地控制膜厚时，难以将膜大量制备在每个层上，且 其经济效率较低。为了解决这些问题，提出了一种湿涂覆方法。例如，韩国登记注册号10-0653585 公开了一种抗反射膜，用于形成抗反射膜的方法和抗反射玻璃。此处，含有氟原子的抗反射 膜通过制备包含氟代烷基硅烷的聚硅氧烷溶液并通过常规涂覆方法用聚硅氧烷涂覆膜。然 而，湿涂覆方法的缺点在于氟代烷基硅烷比烷氧基硅烷昂贵的多，且难以满足供应出售的 太阳能吸收器的价格要求。此外，韩国登记注册号10-0870213公开了一种抗反射的光催化组合物，以及涂覆 有组合物的玻璃基底。此处，该专利提出了用于抗反射的光催化剂以及使用该光催化剂的 抗反射涂层的生产，但是由于涂层中用作光催化剂的钛(Ti)的固有折射率，该涂层具有不 足以改善太阳能电池效率的抗反射性能。此外，韩国专利公开号10-2004-0035832公开了一种供用于制备耐磨损SW2抗反 射层的新的杂合溶胶(hybrid sol)。此处，烷氧硅烷制备成多孔结构，以实现抗反射膜的制 备。然而，烷氧基硅烷的问题在于，在碱性条件下，它具有限制涂层溶液的保存稳定性的作 用，这导致难以稳定地生产抗反射涂层。
技术实现思路
因此，本专利技术设计用来解决现有技术的这种缺点，因此本专利技术的目的在于提供一 种光学涂覆组合物，该组合物能够通过无机纳米颗粒的填充阵列提高透光率，即使在其光 学薄膜厚度下也能保持恒定的硬度且使用单层的湿涂覆方法使生产成本最小化。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于制备涂覆溶液的方法，该溶液可用在使用 于太阳能吸收器模块的玻璃中以提供透光率。此处，该方法可包括通过向涂覆溶液中加入 凝固诱导剂以利用溶胶-凝胶反应诱导涂覆溶液凝固来制备直径为几十纳米到几百纳米 粒子的溶胶，凝固诱导剂用于产生与反应激烈的烷醇铝的溶胶-凝胶反应。在这种情况下，凝固诱导剂可以是选自由硅溶胶和氧化铝溶胶所组成的组中的至 少一种物质。在溶胶制备步骤后，本专利技术的方法可进一步包括向溶胶制备步骤中制备的溶胶 中加入稳定剂以稳定粒子。根据本专利技术的方法可进一步包括在溶胶稳定步骤后，使溶胶稳定步骤中制备的 溶胶与金属醇盐进行溶胶-凝胶反应。当硅溶胶和氧化铝溶胶两种溶胶用作凝固诱导剂，根据本专利技术的方法可进一步包 括将100重量份的硅溶胶与10-40重量份的氧化铝溶胶混合。通常，凝固诱导剂用于将碱性溶胶转变为酸性溶胶。当凝固诱导剂是碱性时，本发 明的方法可进一步包括，添加酸性催化剂将PH改变到酸性范围。在这种情况下，溶胶-凝 胶反应可在50°C -80°C的温度下进行。粒径范围在10nm-200nm的硅溶胶可用于进行溶胶-凝胶反应。粒径范围在10nm-200nm的氧化铝溶胶可用于进行溶胶-凝胶反应。凝固粒子可具有100nm-500nm的直径。 根据本专利技术的另一方面，提供了 一种抗反射涂覆组合物，包括如上所述制备的溶 胶、作为金属醇盐的硅烷化合物(Si (OR)4)、水、有机溶剂和催化剂。附图说明通过结合附图，由以下的详细说明，将更加清楚地理解本专利技术的上述和其他方面、 特点和其他优点，其中，图1和图2是显示在涂覆根据本专利技术一实施例的涂覆溶液后的透光率的图表；图3是放大视图的放大平面图，显示了涂覆有根据本专利技术一实施例的涂覆溶液的 涂层；和图4显示了涂覆有根据本专利技术一实施例的涂覆溶液的涂层的侧面图。具体实施例方式下文将参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明。本专利技术的目的是提供一种具有适当硬度和可靠性的可用于太阳能吸收器的抗反 射膜，以根据湿涂覆方法制造出具有单层的抗反射膜。如前所述，建议抗反射的功能性在碱性条件下金属烷氧基硅烷进行溶胶-凝胶反 应后，实现多孔结构。然而，关于涂层硬度的问题被指出对多孔结构有限制，且为了提高涂 层的硬度，当金属烷氧基硅烷在酸性条件下进行溶胶-凝胶反应时，透光率的增强会被涂 层密度的增加而抵消。本专利技术的另一目的是排列直径几十纳米到几百纳米的无机粒子，以使得无机粒子 能具有类似多孔结构的相似阵列，从而改善填料的机械性能(例如硬度)，同时提高多孔结 构的透光率。当光线通过形成在多孔结构中的微米直径的孔时，漫散射足以改善抗反射效果， 但透光率突然地大大劣化而不再能适合用于太阳能吸收器。然而，当无机粒子的大小从微 米尺度降低到纳米尺度时，透光率提高，涂层的硬度根据无机粒子的种类而得以加强。为此，根据一实施例的方法包括借助反应激烈的烷醇铝和PH为酸性的凝固诱导 剂之间的反应，通过诱导涂覆溶液的凝固来制备直径几十纳米到几百纳米粒子的溶胶，其 中，当凝固诱导剂用于产生和反应激烈烷醇铝的溶胶-凝胶反应时，凝固诱导剂用于形成 PH值为酸性的溶胶，而当凝固诱导剂的pH值为碱性时，加入酸性催化剂来将pH值改变到酸 性范围，溶胶-凝胶反应在50-80°C进行。在这种情况下，水溶硅溶胶可用作凝固诱导剂，且适合使用粒径约IOnm到200nm 的硅溶胶。此外，水溶氧化铝溶胶可用作凝固诱导剂，且适合使用粒径约IOnm到500nm的氧 化铝溶胶。氧化铝溶胶的粒子大小优选在约IOnm到200nm的范围内。此外，水溶硅溶胶和 水溶氧化铝溶胶可一起用作凝固诱导剂。此外，根据一实施例的方法包括向溶胶制备步骤中制备的溶胶中加入稳定剂来 稳定粒子；并使溶胶稳定步骤中制备的溶胶与金属醇盐进行溶胶-凝胶反应。在这种情况 下，本文可使用的金属醇盐具有以下结构式，条件是R代表具有10个以下碳原子的烷基。结构式权利要求1.一种制备涂覆溶液的方法，该溶液可使用在用于太阳能吸收器模块的玻璃中来提高 透光率，所述方法包括通过向涂覆溶液中加入凝固诱导剂以借助溶胶-凝胶反应诱导涂覆溶液凝固来制备 直径为几十纳米到几百纳米粒子的溶胶，所述凝固诱导剂用于产生与反应激烈烷醇铝的溶 胶-凝胶反应。2.根据权利要求1所述的方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备涂覆溶液的方法，该溶液可使用在用于太阳能吸收器模块的玻璃中来提高透光率，所述方法包括：通过向涂覆溶液中加入凝固诱导剂以借助溶胶－凝胶反应诱导涂覆溶液凝固来制备直径为几十纳米到几百纳米粒子的溶胶，所述凝固诱导剂用于产生与反应激烈烷醇铝的溶胶－凝胶反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金陆中，张进浩，
申请(专利权)人：HYTC株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]