減反射膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于減反射膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減反射膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能電池作為清潔能源中的一種，被人們寄予了厚望；而不斷提高太陽(yáng)能電池 效率始終是人們努力的目標(biāo)。由于光伏玻璃與空氣之間折射率的差異，會(huì)產(chǎn)生約8%的可見(jiàn) 光損失，從而降低了太陽(yáng)能電池中的進(jìn)光量并最終影響電池效率。
[0003] 為解決可見(jiàn)光損失，達(dá)到提升進(jìn)光量的目的，目前常用的方法是在光伏玻璃表面 涂覆減反射膜（或稱(chēng)增透膜）。該減反射膜，可以是一層310 2或1102膜，也可以是多層復(fù) 合薄膜。對(duì)于Si02減反射膜，由于其本征折射率（約1. 45)高于其理論最佳折射率1. 22， 因此必須增加Si02薄膜的孔隙率才能夠?qū)崿F(xiàn)減反效果。為了增加孔隙率，常用的方法是 在Si02 溶膠中加入模板劑。例如：SanVicnetre等（Long-termdurabilityofsol-gel porouscoatingsforsolarglasscovers,ThinSolidFilms,2009年517卷 3157-3160 頁(yè)）使用以三嵌段共聚物TritonX-100(聚乙二醇辛基苯基醚）為模板且在酸催化條件下 制備的Si02薄膜，使得玻璃透過(guò)率達(dá)到了 97%。YudongXu等（Preparationofsilica antireflectivefilmsforsolarenergyapplication,MaterialsLetters,2013年94卷 89-91頁(yè)）公開(kāi)了一種用酸作催化劑的Si02溶膠制備減反射膜的方法，在酸催化的Si02溶 膠中加入有機(jī)物CTAB(溴化十六烷基三甲銨）作為模板劑，使用此溶膠涂覆制備的薄膜，透 過(guò)率比未涂膜基體玻璃提高了 6%。
[0004] 但是，到目前為止所報(bào)道的模板劑基本都是有機(jī)物；鑒于此，有必要探索出一種能 夠起到同樣作用的無(wú)機(jī)模板劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前在Si02減反射膜制備中缺少無(wú)機(jī)模板劑的現(xiàn)狀，提供 了一種可用于太陽(yáng)能及其他相關(guān)領(lǐng)域的采用無(wú)機(jī)模板劑的310 2減反射膜及其制備方法。本 發(fā)明采用的無(wú)機(jī)模板劑不僅能夠起到與有機(jī)模板劑相匹配的造孔效果，而且能夠降低減反 射膜生產(chǎn)成本。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 本發(fā)明涉及一種減反射膜，所述減反射膜是將以磷酸作為模板劑的含硅溶膠涂覆 于玻璃上制備而得的。
[0008] 本發(fā)明還涉及一種上述的減反射膜的制備方法，所述方法包括如下步驟：
[0009] A、摩爾比為1 : 1~8 : 0. 002~1. 0的無(wú)機(jī)硅醇鹽、去離子水和酸催化劑混合， 冰水條件下攪拌得到A溶液；更優(yōu)選無(wú)機(jī)硅醇鹽、去離子水和酸催化劑的摩爾比為1 : 3~ 5 : 0· 004 ~0· 3 :
[0010] B、磷酸和稀釋劑，攪拌得到B溶液；所述無(wú)機(jī)硅醇鹽、磷酸和稀釋劑的摩爾比為 1 : 0.2~1.0 : 10~400;更優(yōu)選無(wú)機(jī)硅醇鹽、磷酸和稀釋劑的摩爾比為1 : 0.67~ 0· 8 : 29 ~100 ;
[0011] C、將所述A溶液與B溶液混合攪拌，得到涂膜溶液；在玻璃上涂覆所述涂膜溶液， 得到涂膜玻璃；
[0012] D、將所述涂膜玻璃在200~KKKTC條件下熱處理；置于室溫~10(TC的去離子水 中清洗，烘干，即得涂覆于玻璃上的減反射膜。
[0013] 優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)硅醇鹽為正硅酸乙酯、正硅酸甲酯中的一種或兩種的混合。
[0014] 優(yōu)選的，所述酸催化劑為鹽酸或硝酸。
[0015] 優(yōu)選的，所述磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~85%。更優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的磷酸。
[0016] 優(yōu)選的，所述稀釋劑為低元醇；所述低元醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一種或 幾種。更優(yōu)選乙醇。
[0017] 優(yōu)選的，步驟C中，所述涂覆采用旋轉(zhuǎn)涂膜法、提拉法或者噴涂法。
[0018] 優(yōu)選的，步驟D中，所述熱處理時(shí)間為0. 5~10b。
[0019] 優(yōu)選的，步驟D中，所述烘干的溫度為80~200°C;時(shí)間為0. 5~4h。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0021] 1、本發(fā)明采用的無(wú)機(jī)模板劑能夠起到與有機(jī)模板劑相匹配的造孔效果；
[0022] 2、本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)成本低廉、工藝簡(jiǎn)單且操作性強(qiáng)的Si02減反射膜的制備 方法，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[0024] 圖1為玻璃基體與實(shí)施例3、5、7的透過(guò)率對(duì)比曲線(xiàn)；
[0025] 圖2為實(shí)施例3、5的表面SEM圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)；這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 本實(shí)施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0029] 步驟1 :首先將正硅酸四乙酯（TE0S)、去離子水和鹽酸以1 : 3 : 0.01的摩爾比 例混合，并在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0030] 步驟2 :按照TE0S、磷酸和乙醇為1 : 0.55 : 10的摩爾比例，量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 85 %的磷酸和乙醇，攪拌得到B溶液。
[0031] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液，混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0032] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用旋轉(zhuǎn)涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度為2000rpm，得到涂膜玻璃。
[0033] 步驟5 :將涂膜玻璃于400°C熱處理2h。
[0034] 步驟6 :將步驟5熱處理后的涂膜玻璃，置于溫度為100°C的去離子水中清洗，烘 干，由此得到涂覆于玻璃上的Si02減反射膜。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 本實(shí)施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0037] 步驟1 :首先將正硅酸四乙酯（TE0S)、去離子水和鹽酸以1 : 1 : 0.002的摩爾比 例混合，并在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0038] 步驟2:按照TE0S、磷酸和甲醇為1 : 0.2 : 15的摩爾比例，量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15% 的磷酸和甲醇，攪拌得到B溶液。
[0039] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液，混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0040] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用旋轉(zhuǎn)涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度為3000rpm，得到涂膜玻璃。
[0041] 步驟5 :將涂膜玻璃于260°C熱處理6h。
[0042] 步驟6 :將步驟5熱處理后的涂膜玻璃，置于溫度為50°C的去離子水中清洗，烘干， 由此得到涂覆于玻璃上的Si02減反射膜。
[0043] 實(shí)施例3
[0044] 本實(shí)施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0045] 步驟1 :首先將正硅酸四乙酯（TE0S)、去離子水和鹽酸以1 : 3 : 0.004的摩爾比 例混合，并在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0046] 步驟2 :按照TE0S、磷酸和乙醇為1 : 0.67 : 29的摩爾比例，量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 85 %的磷酸和乙醇，攪拌得到B溶液。
[0047] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液，混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0048] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用旋轉(zhuǎn)涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度為4000rpm，得到涂膜玻璃。
[0049] 步驟5 :將涂膜玻璃于400°C熱處理2h。
[0050] 步驟6 :將步驟5熱處理后的涂膜玻璃，置于溫度為100°C的去離子水中清洗，烘 干，由此得到涂覆于玻璃上的Si02減反射膜。
[0051] 實(shí)施例4
[0052] 本實(shí)施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0053] 步驟1 :首先將正硅酸甲酯、去離子水和硝酸以1 : 4 : 0. 05的摩爾比例混合，并 在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0054] 步驟2 :按照TE0S、磷酸、乙醇和丁醇為1 : 0.8 : 50 : 50的摩爾比例，量取質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為45%的磷酸、乙醇和丁醇，攪拌得到B溶液。
[0055] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0056] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用提拉涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上， 提拉速度為8cm/s，得到涂膜玻璃。
[0057] 步驟5 :將涂膜玻璃于800°C熱處理lh。
[0058] 步驟6 :將步驟5熱處理后的涂膜玻璃，置于溫度為室溫的去離子水中清洗，烘干， 由此得到涂覆于玻璃上的Si02減反射膜。
[0059] 實(shí)施例5
[0060] 本實(shí)施例涉及減反射膜的制備方法，具體包括如下步驟：
[0061] 步驟1 :首先將正硅酸四乙酯（TE0S)、去離子水和鹽酸以1 : 3 : 0.004的摩爾比 例混合，并在冰水條件下攪拌得到A溶液。
[0062] 步驟2 :按照TE0S、磷酸和乙醇為1 : 0. 67 : 43的摩爾比例，量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 85 %的磷酸和乙醇，攪拌得到B溶液。
[0063] 步驟3 :將步驟1中的A溶液與步驟2的B溶液，混合攪拌，得到涂膜溶液。
[0064] 步驟4 :將步驟3中所得涂膜溶液，利用旋轉(zhuǎn)涂膜法涂覆在清洗干凈的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度為300