[发明专利]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

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2009年12月7日向韩国专利厅提交的韩国专利申请号10-2009-0120735的优先权，在此以引用的方式将其全部内容并入本文。 

技术领域

本发明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。 

背景技术

本发明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SiO₂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。 

发明内容

因此，本发明设计用来解决现有技术的这种缺点，因此本发明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。 

根据本发明的一方面，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，本发明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。 

根据本发明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，根据本发明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℃-80℃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。