熒光增透光伏玻璃的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熒光增透光伏玻璃。該種玻璃在其一側(cè)具有采用溶膠凝膠法工藝和磁控濺射工藝制備的復(fù)合鍍層，其鍍層結(jié)構(gòu)自玻璃基層向外依次為：介質(zhì)層1、介質(zhì)層2、介質(zhì)層3。所述介質(zhì)層1采用一定厚度的金屬氟化物或金屬氧化物，介質(zhì)層2采用一定厚度的含有稀土離子的低折射率有機(jī)物，介質(zhì)層3采用一定厚度的硅氧化物。本發(fā)明對(duì)可見光、近紅外線具有低反射率和高透光率，同時(shí)可高效吸收紫外線，轉(zhuǎn)換為可見光熒光再次發(fā)射，不僅可以提高光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率，而且能夠提高組件的耐候性。
【專利說明】熒光增透光伏玻璃

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熒光增透光伏玻璃，可改善光伏組件的耐候性，并能提高光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率，屬于光伏領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源消耗和化石能源枯竭成為日益嚴(yán)峻的問題。近年來，世界各國紛紛積極開拓以光伏技術(shù)為代表的新型環(huán)保可再生能源。我國自2006年起，大力發(fā)展光伏行業(yè)，已經(jīng)建立起從硅錠制造至逆變并網(wǎng)的完整光伏產(chǎn)業(yè)鏈，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。目前國內(nèi)主要的光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)是單晶硅和多晶硅組件技術(shù)，這也是國際較為流行的材料選擇方案。
[0003]單晶硅與多晶硅光伏組件需要光伏玻璃作為封裝蓋板材料。光伏玻璃的性能直接影響著組件整體光電轉(zhuǎn)換效率的高低。由于玻璃表面對(duì)入射光線具有反射作用，因而業(yè)內(nèi)通常的技術(shù)方案是在玻璃上鍍一個(gè)減反層，以增加光線的透過率。這種類型的玻璃被稱為光伏八8玻璃或減反增透玻璃。
[0004]另一方面，光伏組件常用狐膠片層壓技術(shù)對(duì)電池片進(jìn)行封裝保護(hù)，而狐膠片對(duì)日光中的紫外線耐受能力較差，普通的八I？玻璃不能有效隔絕紫外線，因而光伏組件存在著狐膠片易老化變黃進(jìn)而降低組件效率的問題。
[0005]光伏組件所用單晶硅或多晶硅電池，其響應(yīng)的光波長范圍不涵蓋日光的紫外、紫、藍(lán)波段，這一波段光能照射在電池表面，不能轉(zhuǎn)換成電能，白白浪費(fèi)了。
[0006]針對(duì)以上問題，本技術(shù)設(shè)計(jì)通過復(fù)合功能膜層，實(shí)現(xiàn)光伏玻璃減反增透和隔絕紫外線的雙重作用，從增加組件表面受光量和延緩組件老化兩個(gè)方面共同提升了光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種熒光增透光伏玻璃。該種熒光增透光伏玻璃以未制作減反鍍層的光伏用超白玻璃為基層，通過磁控濺射工藝或？此抑工藝，以及溶膠凝膠法工藝制得。
[0008]本發(fā)明為在其鏡面一側(cè)具有三層鍍膜的超白玻璃:其結(jié)構(gòu)由玻璃基層向外依次為介質(zhì)層1、介質(zhì)層2、介質(zhì)層3。介質(zhì)層1為厚度為10?40011111的氧化物或金屬氟化物。介質(zhì)層2為厚度為100101^的含有稀土離子的低折射率有機(jī)物，其折射率小于1.455，接近玻璃的折射率。介質(zhì)層3為厚度為20飛0011111的硅氧化物。
[0009]所述介質(zhì)層1以定制的金屬或金屬合金材料為祀材，充氧氣或鹵素氣體生成對(duì)應(yīng)氧化物或鹵化物，采用真空磁控濺射的方法，其中濺射氣體為體積流量為10?70標(biāo)況毫升每分的15氣和體積流量為30?95標(biāo)況暈升每分的氧氣組成，派射功率為10?50千瓦。
[0010]所述介質(zhì)層2以摻雜稀土配合物的低折射率聚合物材料或側(cè)鏈鍵接稀土配合物的低折射率聚合物，通過溶膠凝膠法工藝在介質(zhì)層1外表面形成均勻鍍層。
[0011]所述介質(zhì)層2所含有的稀土配合物化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)日光紫外及藍(lán)、紫光波段吸收率大于80%，并以大于90%的熒光量子轉(zhuǎn)換效率將吸收能量在450?900=111波長范圍發(fā)射。
[0012]所述介質(zhì)層3以硅靶或硅合金靶，充氧氣生成對(duì)應(yīng)氧化物，采用真空磁控濺射的方法，其中派射氣體為體積流量為10?70標(biāo)況暈升每分的II氣和體積流量為30?95標(biāo)況暈升每分的氧氣組成，濺射功率為10?50千瓦。
[0013]所述介質(zhì)層1、介質(zhì)層2、介質(zhì)層3共同形成的膜系，對(duì)可見光反射率小于3%且在450?1100=111波長范圍透光率大于96%。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
采用多層膜系結(jié)構(gòu)，在降低可見光反射率、確保對(duì)可見光高透過率的同時(shí)，高效吸收阻隔紫外線，并將該波段光能轉(zhuǎn)換到光伏組件適合的可見波段發(fā)射，進(jìn)一步提高了組件的光電轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明攻克了目前光伏組件實(shí)際光電轉(zhuǎn)換效率易隨2仏膠層老化而降低的問題，且比普通新的光伏組件的轉(zhuǎn)換效率更高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]附圖為本發(fā)明所述玻璃結(jié)構(gòu)圖層。其中，I為基層，II為介質(zhì)層1，III為介質(zhì)層2，IV為介質(zhì)層3。
[0017]實(shí)施實(shí)例:采用3毫米厚浮法超白玻璃為基層，經(jīng)過清洗、烘干處理，待用；利用磁控濺射工藝，抽真空達(dá)到要求后，使用銦錫靶，并依次均勻通入高純度氬氣、氬-氧混合氣，通過調(diào)整功率和氣體濃度，制得介質(zhì)層1 (材質(zhì)為氧化銦錫，厚度川?仙。!!!!!);通過溶膠凝膠法工藝，使用摻雜有的氟取代聚甲基丙烯酸酯異丙醇溶液，在介質(zhì)層1外繼續(xù)鍍上介質(zhì)層2 (材質(zhì)為摻銪氟取代聚甲基丙烯酸酯，厚度10010:^)；通過低溫磁控濺射工藝，抽真空達(dá)到要求后，使用硅靶，并依次均勻通入高純度氬氣、氬-氧混合氣，通過調(diào)整功率和氣體濃度，制得介質(zhì)層3 (材質(zhì)為氧化硅，厚度為20飛0011111)0完成鍍膜的玻璃，對(duì)可見光反射率小于3%，在450?110011111波長范圍透光率大于96%，對(duì)紫外線吸收率達(dá)90%，熒光量子轉(zhuǎn)換效率達(dá)65%。
【權(quán)利要求】
1.熒光增透光伏玻璃，其特征在于:該種玻璃在其一側(cè)具有復(fù)合鍍層，其鍍層結(jié)構(gòu)自基層玻璃向外依次為介質(zhì)層1、介質(zhì)層2、介質(zhì)層3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光增透光伏玻璃，其特征在于:所述的基層玻璃采用光伏超白玻璃，但其表面尚未制作減反層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光增透光伏玻璃，其特征在于:所述的介質(zhì)層I采用厚度為1lOOnm的氧化物或金屬鹵化物，并通過磁控濺射或PECVD工藝制得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光增透光伏玻璃，其特征在于:所述的介質(zhì)層2采用厚度為10nnTlOm的含有稀土離子的低折射率有機(jī)物，該層材料通過溶膠凝膠法工藝制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光增透光伏玻璃，其特征在于:所述的介質(zhì)層3采用厚度為20、00nm的娃氧化物,該層材料通過磁控派射工藝制得。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的熒光增透光伏玻璃，其特征在于:所述的介質(zhì)層2對(duì)日光紫外及藍(lán)、紫光波段吸收率大于80%，并以大于90%的熒光量子轉(zhuǎn)換效率將吸收能量在45(T900nm波長范圍發(fā)射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熒光增透光伏玻璃，其特征在于:所述的介質(zhì)層2折射率低于1.455，與介質(zhì)層I和介質(zhì)層3共同形成減反層，增強(qiáng)45(Tll00nm波段光線透射率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的熒光增透光伏玻璃，其特征在于:所述的介質(zhì)層I對(duì)可見光反射率小于3%且在450?1100nm波長范圍透光率大于96%,用于光伏組件封裝面板可有效提高組件光電轉(zhuǎn)換效率。
【文檔編號(hào)】H01L31/055GK104409552SQ201410691204
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】孔德云, 武文軒 申請人:合肥嘉偉裝飾工程有限責(zé)任公司