[发明专利]一种建筑用光伏发电保温材料及制作工艺

说明书

技术领域：本发明涉及一种预制的块状建筑材料，特别是一种建筑用光伏发电保温材料及制作工艺。

背景技术：现有的块状建筑材料种类较多，有各种砌块、水泥预制块、花岗岩切割块、大理石切割块等，它们在使用中存在的共同不足是：功能单一，仅仅作为一种建筑砌体，起筑砌墙体和各种建筑体的功能；而另一方面是，太阳长期照射在建筑物外表，太阳能未能得到利用而白白浪费，尤且在夏天时还增加室内温度，使人难于忍受或开设空调消耗能量；在现在能源非常紧张的年代，却看到大量照在建筑物上的太阳能随之流失，这极不利于人类的可持续发展，为此，本申请人在前申请了名称为“设有非晶硅薄膜电池的砌块”专利申请，它与现有技术相比是一个大的进步，但在使用中，它仍存一定的不足：1、它的砌块是常规砌块，保温效果不是很好；2、其中的非晶硅薄膜电池仅是公布了一个初步的技术方案，还并不完善，不能达到很好的实施效果；3、砌块未涉及用什么原料制作，而现在，不少的工业废渣没有得到很好的利用。

发明内容：本发明的目的在于，针对现有块状建筑材料在使用中存在的功能单一，不能很好的利用太阳能及工业废渣的不足，而提出一种多功能，可充分利用照射在建筑物上的太阳能及工业废渣的建筑用光伏发电保温材料及制作工艺。

通过下述技术方案可实现本发明的目的，一种建筑用光伏发电保温材料，其特征在于，它由块状建筑体和设在块状建筑体表面的高性能太阳能复合电池组成；块状建筑体由以下组分按百分比构成：废旧塑料20～40％、植物纤维20～40％、粉煤灰10～20％、钙石粉3～8％、早强粉1～5％、不燃耐热性聚酯树脂2～6％、抗老化剂UV-91～3％；高性能太阳能复合电池由八层薄膜层叠组成，它们分别是：铝膜、磷烷和硅烷混合膜、砷化镓膜、铋膜、锗膜、乙硼烷和硅烷混合膜、银丝网膜、二氧化锡膜；其中铝膜为电池负极，二氧化锡膜为电池正极。

各个膜层的厚度分别是：铝膜的膜厚为250～500nm；磷烷和硅烷混合膜的膜厚为200～500nm；砷化镓膜的膜厚为1.5～3μm；铋膜的膜厚为250～500nm；锗膜的膜厚为10～20μm；乙硼烷和硅烷混合膜的膜厚为200～450nm；银丝网膜的膜厚为常规厚度；二氧化锡膜的膜厚为250～500nm。

为有效的保护设在块状建筑体表面的高性能太阳能复合电池，在电池外表设有一由透明耐磨涂料构成的密封层，密封层厚度为0.1～0.5mm。

上述建筑用光伏发电保温材料通过如下制作工艺步骤制成：

一、块状建筑体的制作，其原材料组分和各组分所占百分比是：废旧塑料20～40％、植物纤维20～40％、粉煤灰10～20％、钙石粉3～8％、早强粉1～5％、不燃耐热性聚酯树脂2～6％、抗老化剂UV-9 1～3％；将以上原料粉碎后进行混合搅拌，在挤塑机中经熔融后挤塑成型，自然冷却养护。

二、高性能太阳能复合电池的制作，以第一步骤制成的工件为基体，将其放在真空蒸发镀膜机设备内的工件架上，对准蒸发源，再把铝细丝放在蒸发源上，在压强10^-8Pa(帕)，工件温度180～220℃的条件下，加热蒸发源使金属铝蒸发，铝分子落在工件表面上形成薄膜，膜厚250～500nm，该层为电池负极。

三、以第二步骤制成的工件为基体，将其放在真空镀膜机设备工件架上，垂直对准射频靶，相距60mm，在射频功率1w/cm²，工件温度160～200℃，工件压强10^-2Pa(帕)的条件下，通入掺有3～7％磷烷(PH₃)的硅烷(SiH₄)气体，流量为每分钟20ml/min，沉积率为(埃/秒)，膜厚200～500nm。

四、以第三步骤制成的工件为基体，将工件放在真空设备内工件架上，上下对准射频靶，相距40mm，在射频电源RF13.56MHz，功率0.2w/cm²，工件压强267Pa(帕)，工件温度180～220℃的条件下，通入已用氢稀释好的氯化氢与氯化稼和砷化三氢混合气体，它们之间的容积比为3～4∶1～2∶2～3，流量每分钟100ml，沉积率每秒种(埃)，膜厚为1.5～3μm，该膜为砷化镓膜。

五、以第四步骤制成的工件为基体，将工件放在真空磁控溅射镀膜机设备工件架上，用铋(Bi)做磁控溅射靶材，垂直对准工件，距离50mm，在功率3KW，电压700V(DC)，工件压强10^-1Pa(帕)，工件温度160～200℃的条件下对工件镀膜，膜厚250～500nm。