本申請涉及太陽能電池光伏技術領域，尤其是涉及一種光伏玻璃的制備方法。
背景技術：
眾所周知，能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為制約各國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。太陽能因其資源豐富、分布廣泛，已成為具有發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕鍧嵞茉粗?。以太陽能光伏技術為代表的新能源技術，具有清潔、安全、便利、高效等優(yōu)點，已成為世界各國普遍關注和重點發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。
在光伏產(chǎn)業(yè)中，太陽能電池效率的提升一直是人們關心的重點。太陽光的能量主要集中在小于2μm的波段。因此，目前對于提高電池光電轉換效率研究主要集中在電池材料優(yōu)化和光學結構設計兩個方面。材料方面主要通過材料技術優(yōu)化半導體的吸收層，調(diào)控材料界面、能帶，提高太陽光的光電轉換效率和光譜利用率。光學結構設計則是利用光學技術對入射光進行調(diào)控，降低電池表面和界面反射，提高電池對光的捕獲能力和光能利用率。常用降低反射的制備方法包括化學腐蝕法、磁控濺射法、溶膠凝膠法等。
在實際應用中，鑒于超白玻璃具有良好的透光率，在各種不同的氣候條件下耐高溫耐老化，符合太陽能電池組件所需要的標準。采用含鐵量較少的超白玻璃封裝太陽能電池，可降低外界環(huán)境導致的電池損傷，減緩電池性能的衰減。但是，由于空氣與玻璃界面之間存在折射率的差異，導致存在部分反射損失，降低了電池組件的能量利用率。
為了降低界面的反射損失，其中一種方法基于光學相干相消減反射技術，典型為：在玻璃表面鍍制一層折射率較低的多孔結構二氧化硅(sio2)減反射薄膜，如專利號cn105776886a的中國專利文獻，公開一種低折射率氧化硅減反膜的制備方法，采用堿性催化法制備了低折射率氧化硅薄膜，工藝簡便，成本較低；專利號cn103420619a公開了一種折射率可控的多孔性氧化硅減反膜的方法，采用先堿性后酸性催化的方法制備了具有三維結構的復合納米涂膜液，通過噴涂法在基板表面涂制多孔性二氧化硅薄膜，最后經(jīng)過高溫退火得到純無機多孔二氧化硅膜層。這種減反技術通常針對特定波長進行優(yōu)化，并在某一入射角度范圍具有較好的減反增透效果。然而，基于光學相干原理，該鍍膜技術無法對寬譜、廣角減反需求實現(xiàn)進一步提升。另一種較為常用的減反方法基于幾何結構陷光技術，典型為：采用離子束刻蝕工藝刻蝕玻璃基底獲得周期性微納結構的玻璃基底，如公開號cn103943716a的中國專利文獻公開了一種微納結構太陽能電池及其背面陷光結構的制備方法，采用離子束刻蝕工藝刻蝕玻璃基底，獲到無棱角周期性微納結構的玻璃基底，或利用金屬模板納米壓印有機樹脂，在玻璃基底表面制備微納減反射結構，利用表面微納結構的多次反射、入射實現(xiàn)減反作用，并進一步拓寬光譜及入射角度，但玻璃直接制絨結構通常尺度較難控制，刻蝕難度較大。公開號cn105924935a的中國專利文獻公開了一種利用紫外納米壓印制備減反射薄膜的方法，利用紫外納米壓印工藝，制備得到改性有機納米減反薄膜。然而，有機物耐候性較差，減反容易失效。
鑒于此，有必要對現(xiàn)有用于太陽能電池的減反射結構制備方法進行改進。
技術實現(xiàn)要素：
本申請要解決的技術為提出一種用于太陽能電池的減反射結構制備方法，該制備方法實現(xiàn)簡單、容易控制，且采用該方法制備的減反射結構同時實現(xiàn)在太陽光譜主能量波段的減反陷光效果。
為解決上述技術問題，本申請?zhí)岢鲆环N光伏玻璃的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
通過轉印方法，獲得熱塑性材料組成的柔性模板，所述柔性模板表面具有圖案；
分別獲取二氧化硅溶膠和玻璃基底，并利用所述二氧化硅溶膠在所述玻璃表面形成薄膜；
通過壓印方法將所述柔性模板的圖案轉移至所述玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。
進一步地，所述玻璃表面的薄膜厚度為1-30μm。
進一步地，所述柔性模板為二次轉印模板，且所述二次轉印模板通過如下步驟獲得：
將液態(tài)熱塑性材料與固化劑均勻混合，獲取混合溶液a；
以表面具有圖案的剛性模板作為初始模板，在所述初始模板表面澆注所述混合溶液a；
對澆注混合溶液a的初始模板行固化處理，獲取混合模板b；
從所述混合模板b剝離所述初始模板，獲取固化的熱塑性材料，所述固化的熱塑性材料為二次轉印模板。
進一步地，所述初始模板為硅片、氮化硅、碳化硅、石英玻璃或金屬模板中的至少一種。
所述初始模板表面的圖案包括金字塔形、微凸形、蜂窩形中的至少一種，且所屬圖案呈周期性或者準周期性分布。
進一步地，所述熱塑性材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、環(huán)氧樹脂中的至少一種，且所述熱塑性材料與所述固化劑按照質量比5:1-20:1混合。
進一步地，所述柔性模板通過至少三次轉印獲得。
進一步地，所述二氧化硅溶膠通過如下方法獲取：
分別將硅源、水和有機溶劑在酸性催化劑的作用下混合，反應生成酸性二氧化硅水溶膠；
將醇醚溶劑與所述酸性二氧化硅水溶膠混合，獲取二氧化硅溶膠。
進一步地，所述硅源包括四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅、六甲基硅氧烷中的至少一種，且所述硅源、水和有機溶劑按照摩爾比1:5:5-4：10：15混合。
進一步地，所述醇醚溶劑為二乙二醇丁醚醋酸酯、1,2-丙二醇、苯甲酸甲酯中的至少一種，且所述醇醚溶劑與所述酸性二氧化硅水溶膠按質量比0.5％-10％混合。
與現(xiàn)有技術相比，本申請的有益效果為：加入醇醚溶劑得到的二氧化硅溶膠，對二氧化硅溶膠起到一定的軟化效果，且通過該方法獲得的二氧化硅溶膠利于后續(xù)壓印操作；利用轉印方法獲得熱塑性材料制備的柔性模板，柔性模板的表面具有圖案結構，并利用該柔性模板制備出具有微納結構的光伏玻璃，由于熱塑性材料本身表面能較低，通常不會與氧化物溶膠相粘連，可根據(jù)原始模板的尺寸制備同比例大小的柔性模板，易于控制；此外，熱塑性材料本身結構疏松多孔，便于溶膠中有機溶劑的揮發(fā)，易脫膜；進一步地，轉印獲得的柔性模板可以精確復制原始模板的形貌，圖形結構收縮量較小，具有很好的圖形保真性，一次制備，能夠多次重復使用。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其他特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯。
圖1為本申請一實施例的晶體硅太陽能電池結構示意圖；
圖2為用于如圖1所示的晶體硅太陽能電池的光伏玻璃制備方法流程圖；
圖3為本申請一實施例在光伏玻璃表面形成的二氧化硅薄膜表面形貌圖譜照片；
圖4為本申請實施例的光伏玻璃透過率測試結果示意圖；
圖5為發(fā)明實施例的光伏玻璃反射率測試結果示意圖；
圖6為本申請實施例的光伏玻璃霧度光譜結果示意圖。
具體實施方式
以下通過特定的具體實施例說明本申請的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易了解本申請的其它優(yōu)點與功效。本申請還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本申請的精神下進行各種修飾或改變。
請參閱附圖，需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本申請的基本構想。因此，圖示中僅顯示與本申請有關的晶體硅太陽能電池結構而非按照實際實施時的形狀及尺寸繪制，在實際實施時不僅僅限于晶體硅太陽能電池，也包括薄膜型太陽能電池，其電池結構可能更為復雜。
示例性地，以晶體硅太陽能電池為例說明。如附圖1所示，本申請一實施例中，晶體硅太陽能電池組件從上到下依次包括光伏玻璃(窗口層)11、晶硅電池片12、背反射層13，其中光伏玻璃11表面包括圖案的二氧化硅薄膜111，光伏玻璃11與晶硅電池片12通過乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinylacetatecopolymer，eva)粘合劑連接，晶硅電池片12與背反射層13同樣通過eva粘合劑連接，且金字塔結構呈非周期陣列狀排布?？蛇x地，二氧化硅薄膜表面的圖案可以是金字塔形、倒金字塔形、三角錐形、正方體形、球形、微凸、蜂窩等其他規(guī)則或不規(guī)則圖案，圖案的尺寸范圍約為1-20μm，且圖案可呈周期性或者準周期性(非周期性)分布。上述晶體硅太陽能電池的不同組件之間還可用包括加成型硅橡膠膠粘劑、縮合型硅橡膠膠粘劑等類型的硅橡膠膠粘劑連接。
為解決現(xiàn)有太陽能電池的減反結構減反效果有限、制絨結構尺寸較難控制的問題，本申請公開一種制備如圖1所示的光伏玻璃的方法，如圖2所示包括如下步驟：
s201.通過轉印方法，獲得熱塑性材料組成的柔性模板，所述柔性模板表面具有圖案，該圖案可包括金字塔形、圓錐形、微凸、蜂窩等其他無棱角微納結構，或正方體形、棱臺等微納結構?？蛇x地，該圖形還可呈周期性陣列分布或準周期性分布。
在一些實施例中，通過轉印方法，獲得熱塑性材料組成的柔性模板包括：
將液態(tài)熱塑性材料(單體)與固化劑按照質量比5:1-20:1均勻混合，獲取混合溶液a；提供具有圖案的初始模板，在初始模板表面澆注混合溶液a；對澆注混合溶液a的初始模板行固化處理，獲取混合模板b；從混合模板b剝離所述初始模板，獲取固化的熱塑性材料(單體聚合物)。上述過程為二次轉印或再次轉印過程，固化的熱塑性材料為二次轉印模板。當然，為了提高轉印模板的可靠性，柔性模板可通過三次轉印、四次轉印、五次轉印等多次轉印方法獲得，即本申請中對轉印的次數(shù)并不作具體限制。
在一些實施例中，熱塑性材料可以為聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯(ps)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、環(huán)氧樹脂或聚二甲基硅氧烷(pdms)等。在另一些實施例中，液態(tài)熱塑性材料(單體)與固化劑可按照質量比5:1-20:1混合。
固化劑可選擇固化劑可選擇脂肪多元胺、乙二胺(eda)、二乙烯三胺(deta)、三乙烯四胺(teta)、四乙烯五胺(tepa)、多乙烯多胺(pepa)、二乙胺(dea)，還可選擇sylgard184硅膠固化劑或kh-570硅烷偶聯(lián)劑等中的一種或多種的組合。當然，對于室溫下即可呈固態(tài)的熱塑性材料，熱塑性材料的固化過程中可無需加入固化劑，即固化劑在本申請所涉及的技術方案中是非必須的。初始模板可選擇具有目標圖案的硅片、氮化硅、碳化硅、石英玻璃或金屬模板等。初始模板表面的微納結構可以為周期性或準周期性金字塔結構、蜂窩結構或微凸結構，微納結構的尺寸范圍可選擇為1-20μm。
s202.分別獲取二氧化硅溶膠和玻璃基底，并利用二氧化硅溶膠在玻璃表面形成薄膜。
在一些實施例中，二氧化硅溶膠通過如下方法獲?。悍謩e將硅源、水和有機溶劑在酸性催化劑的作用下混合，反應生成酸性二氧化硅水溶膠；將醇醚溶劑與所述酸性二氧化硅水溶膠混合，獲取二氧化硅溶膠。
可選地，硅源包括四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅、六甲基硅氧烷中的一種或多種的組合，且硅源、水和有機溶劑按照摩爾比1:5:5-4:10:15之間任意值混合。在一些實施例中，硅源可選擇甲基三乙氧基硅烷(mteos)、二甲基二乙氧基硅烷(dds)、正硅酸乙酯按照摩爾比例1:1:1混合酸催化制備二氧化硅溶膠。在另一實施例中，可選擇二甲基二乙氧基硅烷(dds)、六甲基硅氧烷(hmds)、甲基三乙氧基硅烷(mteos)按照摩爾比例1:1:1混合酸催化制備二氧化硅溶膠。
可選地，醇醚溶劑可以為二乙二醇丁醚醋酸酯(beea)、1,2-丙二醇(俗稱甲基乙二醇)、苯甲酸甲酯(mbz)等高沸點醇醚溶劑。醇醚溶劑與酸性二氧化硅水溶膠按質量比0.5％-10％混合。
在一些實施例中，酸性催化劑為硝酸、鹽酸、硫酸中等，且酸性催化劑調(diào)節(jié)酸性二氧化硅水溶膠的ph為1.0-5.0中的任意值。
基于上述方法獲得的二氧化硅溶膠，采用熱納米壓印技術在硅太陽能電池窗口層可制備具有微納結構的二氧化硅薄膜，從而使得硅太陽能電池能夠同時實現(xiàn)減反射、陷光功能，有效提升電池的光電轉換效率。
在一些實施例中，玻璃基底可選擇商用光伏玻璃或超白玻璃。在另一些實施例中，利用二氧化硅溶膠在玻璃表面形成薄膜，包括：
利用提拉、懸涂或噴涂中等方法將二氧化硅溶膠鍍膜在玻璃表面，形成薄膜，膜層厚度范圍可以為1～30μm。
s203.通過壓印方法將柔性模板的圖案轉移至玻璃表面的薄膜上，形成光伏玻璃。
在一些實施例中，通過壓印方法將柔性模板的圖案轉移至光伏玻璃表面的薄膜上包括：將柔性模板覆蓋在鍍膜光伏玻璃表面，對模板和光伏玻璃進行熱壓印處理；室溫下移除模板，并將光伏玻璃在250-500℃退火0.1-1h，從而獲得具有微納結構的光伏玻璃?？蛇x地，熱壓印的壓強可選擇0.08～0.24巴(bar)，溫度可選擇60～250℃，熱壓印的時間可選擇5～60分鐘(min)。
需要說明的是，上述光伏玻璃的制備方法，各步驟對應的標號之間并沒有嚴格的時間先后順序限制。本領域技術人員能夠對上述順序進行變換而并不離開本申請的保護范圍。在一些實施中，可首先獲取用于納米壓印的柔性模板；然后執(zhí)行在玻璃基底表面形成二氧化硅薄膜。在另一些實施中，獲取用于納米壓印的柔性模板可在獲取二氧化硅溶膠之前或之后進行，也可同步執(zhí)行。在又一些實施例中，用于納米壓印的柔性模板與在玻璃基底表面形成二氧化硅薄膜可同步執(zhí)行。
根據(jù)本申請的另一方面，采用本申請方法獲得的光伏玻璃可制備太陽能電池組件，包括：將具有圖案結構的光伏玻璃作為光伏玻璃窗口層封裝，該封裝位置設置為太陽能電池組件前端；分別提供晶硅電池片、背反射層，晶硅電池片設置在太陽能電池組件的中間位置或設置為太陽能電池的中間層，背反射層設置在太陽能電池組件的后端，且上述各部分之間通過eva粘合劑連接。
需要說明的是，在本申請中，“玻璃基底”連同具有圖案的二氧化硅減反射膜稱之為“光伏玻璃窗口層”?？蛇x地，光伏玻璃的窗口層還可包括cdo透明導電薄膜、in2o3透明導電薄膜、sno2透明導電薄膜或zno透明導電薄膜中的一種或多種材料的組合，用于薄膜型太陽能電池。在玻璃基底上制備上述透明導電薄膜的制備方法可采用磁控濺射方法、化學氣相沉積、電子束蒸發(fā)、脈沖激光沉積、溶膠-凝膠、噴霧熱分解或連續(xù)離子層吸附與反應方法中的一種或多種的組合。當然，需要說明的是，本申請的光伏玻璃也可直接作為減反薄膜使用。
實施例1
在此實施例中，太陽能電池組件的制備方法，包括如下步驟：
通過二次轉印方法獲得熱塑性材料組成的柔性模板。在此實施例中，柔性模板的制備材料選用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，pdms)。示例性地，
首先，將二甲基硅氧烷(單體)與固化劑按質量比8:1均勻混合，制備液態(tài)pdms混合溶液，可選地，將該液態(tài)pdms混合溶液于室溫條件下置于真空干燥箱內(nèi)可去除混合溶液中的氣泡。在此實施例中，所用二甲基硅氧烷的質量為12g，固化劑的質量為1.5g。可以理解的，pdms與固化劑按質量比還可設置為10:1或15:1等其他合理參數(shù)，pdms與固化劑的質量比并沒有嚴格的限制。在此實施例中，固化劑選擇如ylgard184硅膠固化劑或kh-570硅烷偶聯(lián)劑。本領域技術人員通過有限次嘗試，對本申請所做的改進，均應屬于本申請所包含的范圍。
接著，以商業(yè)制絨多晶硅片作為初始模版，該制絨多晶硅片表面形成具有金字塔結構圖案，將上述混合均勻的pdms澆注在初始模板的表面?？蛇x地，多晶硅表面的金字塔結構可呈周期性或非周期排布。
然后，將上述表面澆注混合pdms的初始模板放入恒溫箱進行固化，恒溫箱內(nèi)的溫度可保持在80℃(攝氏度)左右內(nèi)，保溫時間約4h(小時)；待固化處理完成后形成混合模板b，將初始模板從混合模板b剝離，獲得固化的聚二甲基硅氧烷，該固化的聚二甲基硅氧烷為柔性模板。進一步地，采用真空蒸鍍方法，用1h,1h,2h,2h-全氟正辛基三氯硅烷對pdms模板進行修飾，在其表面形成一層自組裝的單分子氟硅烷防粘層，該防粘層有助于后續(xù)壓印pdms模板與二氧化硅薄膜的分離。
本申請采用pdms為材料的目標模板，相比于傳統(tǒng)剛性模板具有較低的表面能，更適用于對二氧化硅的壓印處理，容易實現(xiàn)后續(xù)二氧化硅的脫模，保證圖案的完成性；采用該中間模板與現(xiàn)有的石英、硅片等剛性模板相比，可降低成本。進一步地，pdms本身疏松多孔，便于溶膠中有機溶劑的揮發(fā)，易脫模。
制備改性有機-無機雜化二氧化硅前驅體溶膠凝膠：在室溫下，將甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷按照摩爾比2:1溶于20ml乙醇與水組成的混合溶劑中，磁力攪拌3h同時用濃鹽酸調(diào)節(jié)混合溶液ph為3.0，陳化48h，獲得酸性二氧化硅水溶膠，且酸性二氧化硅水溶膠中二氧化硅的摩爾百分數(shù)為5％左右；然后，將二乙二醇丁醚醋酸酯與酸性二氧化硅水溶膠按質量比5％混合(即二乙二醇丁醚醋酸酯占初始二氧化硅溶膠質量的5％左右)，獲取二氧化硅溶膠。需要指出的是，本申請采用二氧化硅制備微納結構，可克服現(xiàn)有采用氧化鈦溶膠凝膠制備微納圖形結構在<1.1μm波段折射率較大、不易實現(xiàn)理想減反射的缺陷，在小于2μm波段具有優(yōu)良光學透過率以及穩(wěn)定性。
制備金字塔(微納)結構二氧化硅薄膜：將二氧化硅溶膠以500～1000轉/分鐘旋涂在玻璃基底表面，在此實施例中玻璃尺寸設置為2.5×2.5cm2；然后，將旋涂二氧化硅溶膠的玻璃基底置于加熱臺表面，加熱臺表面初始溫度為30℃，將具有圖案結構的含聚二甲基硅氧烷的模板覆蓋到涂有二氧化硅溶膠的玻璃基底表面；接著在含聚二甲基硅氧烷的模板表面施加一定壓力形成約0.15bar的壓強，保持該壓力恒定，將加熱臺溫度升高到120℃并保持30分鐘；最后，將旋涂有二氧化硅溶膠的玻璃基底冷卻至室溫，將含聚二甲基硅氧烷的模板與具有薄膜的玻璃基底剝離，這樣玻璃基底上旋涂的二氧化硅溶膠會形成金字塔結構，該金字塔結構與原始模板的絨面相對應。
圖3為本申請一實施例在光伏玻璃表面形成的二氧化硅薄膜表面形貌圖譜照片。光伏玻璃表面具有二氧化硅薄膜，薄膜厚度約為20μm(微米)，且二氧化硅薄膜的表面具有非周期隨機陣列的金字塔結構。呈金字塔形狀的薄膜厚度平均在10μm左右，相鄰金字塔平均距離約為2.3μm。
進一步地，將上述具有金字塔結構的光伏玻璃作為窗口層的一部分，封裝在太陽能電池的前端，在窗口層的下端設置晶硅電池片，且兩者之間通過eva粘合劑連接；在晶硅電池片的下端設置背反射層，兩者之間通過eva粘合劑連接，可形成如圖1所示的太陽能電池組件。二氧化硅薄膜表面的金字塔結構使得入射光在表面多次反射，降低了反射率，同時微納結構的存在使得全內(nèi)反射發(fā)生幾率更高，電池中的光難以逃逸，因而起到減反和陷光的作用。
實施例2
在玻璃基底表面旋涂二氧化硅溶膠。示例性地：室溫條件下(25℃)，將二甲基二乙氧基硅烷(dds)、六甲基硅氧烷(hmds)、甲基三乙氧基硅烷(mteos)按照1:1：1溶于40ml乙醇與水組成的混合溶劑，實際應用中二甲基二乙氧基硅烷、六甲基硅氧烷、甲基三乙氧基硅烷、去離子水、乙醇溶劑了按照摩爾比1:1:1:10:15混合(硅源、去離子水、乙醇溶劑的摩爾比為3:10:15)，并用濃硝酸調(diào)節(jié)混合溶液ph＝4.0，均勻攪拌1h，反應生成酸性二氧化硅水溶膠，該酸性二氧化硅水溶膠中二氧化硅的摩爾百分數(shù)為10％；隨后對酸性二氧化硅水溶膠陳化處理48h；取陳化處理后的酸性二氧化硅水溶膠與苯甲酸甲酯均勻混合，苯甲酸甲酯的比例為二氧化硅水溶膠重量比的10％(苯甲酸甲酯占二氧化硅水溶膠質量的10％)，形成二氧化硅溶膠；提供2.5×2.5cm2玻璃片，依次用去離子水，乙醇，丙酮溶劑清洗干凈，最后使用氮氣吹干；將制備的二氧化硅溶膠以1000轉/分鐘旋轉涂在超白玻璃基地表面，旋涂時間為10s。
通過三次轉印方法制備柔性模板(包含兩次轉印過程)：
在90-110℃下，取20g液態(tài)甲基丙烯酸甲酯(單體pmma)與1g阻聚劑混合均勻，且在真空干燥箱中去除氣泡，得到均勻透明的混合溶液；以銅材料制成的金屬模板為初始模版，該初始模板表面具有微凸結構，將混合溶液澆注在初始模版表面，放入真空干燥箱中固化，固化(軟化)溫度為70℃，固化時間8h；固化操作完成后置于室溫下形成混合模板，將原始模版從混合模板剝離，獲取固化的pmma，該含pmma的模板轉印獲得原始模板的圖案。進一步地，以含pmma的模板為如實施例1中所述的初始模板，并以液態(tài)聚二甲基硅氧烷和固化劑形成的混合溶液再次轉印，獲得柔性模板。
需要說明的是，在此實施例中，上述初步二次轉印獲得的柔性模板的材料也可采用環(huán)氧樹脂，固化劑可選擇乙二胺(eda)、二乙烯三胺(deta)、三乙烯四胺(teta)、四乙烯五胺(tepa)、多乙烯多胺(pepa)、二乙胺(dea)等，即本申請對于熱塑性材料的種類并不做具體限制。
進一步地，采用真空蒸鍍方法，對柔性模板進行修飾，在其表面形成一層自組裝防粘層，該防粘層有助于后續(xù)壓印柔性模板與二氧化硅薄膜的分離。
采用柔性模板對表面旋涂二氧化硅溶膠薄膜的玻璃基底進行納米壓印處理。在此實施例中，選用熱壓印處理方法：將表面旋涂二氧化硅溶膠的玻璃基底置于加熱臺表面，加熱臺表面初始溫度為30℃，將具有圖案的柔性模板覆蓋到涂有二氧化硅溶膠薄膜的玻璃表面；然后模板表面施加一定壓力產(chǎn)生約0.2bar左右的壓強，在保持壓強不變的狀況下，將加熱臺溫度升高到120℃保持30分鐘，最后冷卻至室溫后將軟模板與玻璃基底剝離，在二氧化硅表面會形成與柔性模板相反圖案形貌的結構。
需要指出的是，本申請的玻璃基底可選用超薄玻璃、表面鍍膜玻璃以及含鐵量低的超白玻璃等中的一種或多種。在此實施中，玻璃基底選用超白玻璃，該種類型的玻璃不僅透光率高，而且在各種不同的氣候條件下耐高溫耐老化，符合太陽能電池組件所需要的標準。而玻璃基底表面的金字塔結構二氧化硅減反膜可有效降低空氣與玻璃之間界面的反射損失，提高對太陽能量的利用率。
將制備的具有圖案結構的二氧化硅薄膜在快速高溫退火爐中400℃高溫退火30分鐘，去除表面殘留的有機物，進一步固化薄膜，使薄膜成為純的si-o-si鍵結合的二氧化硅薄膜，并采用如實施例所示的方法組裝晶體硅太陽能電池。
進一步地，本實施例中還獲取普通玻璃、具有金字塔形結構的紫外膠薄膜玻璃，以此對照說明采用本申請所獲得的光伏玻璃具有良好的性能。如圖4為本申請實施例制備的光伏玻璃總透過率測試結果示意圖。其中：橫坐標表示波長λ，單位為nm(納米)，且250nm≤λ≤1100nm；縱坐標表示光的透過率，單位為％；曲線①對應普通玻璃的總透過率測試結果；曲線②對應金字塔結構的紫外膠薄膜玻璃的總透過率測試結果；曲線③對應采用本申請所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃的總透過率測試結果。當光線完全通過時，透過率為100％曲線，當透光性越好時，透過率越高；反之，透過率越低。從圖可看出，采用本申請所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃最高透過率在356nm波長處可達96.1％，在350-850nm波長范圍都能維持95以上的透過率，且在350-850nm波長范圍內(nèi)，二氧化硅薄膜光伏玻璃的透過率高于普通玻璃或紫外膠薄膜玻璃。
如圖5本申請實施例制備的光伏玻璃反射率測試結果示意圖。其中：橫坐標表示波長λ，單位為nm，且250nm≤λ≤1100nm；縱坐標表示對光的反射率，單位為％；曲線④對應普通玻璃的反射率測試結果；曲線⑤對應金字塔結構的紫外膠薄膜玻璃的總透過率測試結果；曲線⑥對應采用本申請所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃的總透過率測試結果。從圖可看出，采用本申請所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃在250-1100nm波長范圍內(nèi)，二氧化硅薄膜光伏玻璃的平均反射率最低，且在250-850nm波長范圍內(nèi)，反射率維持在6％左右；金字塔結構的紫外膠薄膜玻璃在250-850nm波長范圍內(nèi)，反射率維持在7％左右；普通玻璃的反射率在250-850nm波長范圍內(nèi)，反射率維持在8％左右。采用本申請的二氧化硅薄膜光伏玻璃有利于抑制入射光的反射。
如圖6為本申請實施例制備的光伏玻璃霧度光譜結果示意圖。其中：橫坐標表示波長λ，單位為nm，且250nm≤λ≤1100nm；縱坐標表示霧度，單位為％；曲線⑦對應金字塔結構的紫外膠薄膜玻璃的總透過率測試結果；曲線⑧對應采用本申請所獲得的二氧化硅薄膜光伏玻璃的總透過率測試結果。采用本申請的二氧化硅薄膜光伏玻璃平均霧度達到80％以上，有利于入射光的散射，提高入射光的通量。
綜上，本申請公開了一種適合納米壓印的氧化硅溶膠凝膠制備工藝，并利用熱納米壓印技術在硅太陽能電池窗口層制備具有微納結構的氧化硅薄膜，使得硅太陽能電池能夠同時實現(xiàn)陷光減反射功能，有效提升電池的光電轉換效率。采用發(fā)明方法在電池窗口層表面制備具有微米尺度的sio2微納結構薄膜，其中微米尺度的sio2微結構，大于硅基太陽能電池吸收的光譜區(qū)域(<1.1μm)波長，可通過多次反射、入射效應，實現(xiàn)陷光、減反而降低該波段的反射率，提升電池組件的太陽光能量利用效率。
上述實施例僅示例性說明本申請的原理及其功效，而非用于限制本申請。額外的實施方式也落入權利要求書的范圍。此外，雖然本申請針對特定實施方式進行描述，但是本領域技術人員應該認識到，可以對形式和細節(jié)進行變化，而不會脫離本申請的精神和范圍。以上任何通過引用包含在內(nèi)的文件受到限制，以便不會包含與文中明確公開的內(nèi)容相悖的主題內(nèi)容。