[发明专利]一种Al2O3-SiO2-TiO2无机增透膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Al₂O₃-SiO₂-TiO₂无机增透膜的制备方法，属于增透膜制备技术领域。

背景技术

太阳能硅电池装置的增透膜主要用于封装玻璃表面，用于提高封装玻璃的阳光透射率和保护封装玻璃。浮法超白玻璃用于封装太阳能电池的年产量每年350万平米以上，并逐年增加。与有机膜相比，无机膜具有优异的热、化学稳定形、耐微生物性及较高的机械强度等优点，在催化、气体分离、是处理、膜反应器等领域具有巨大的应用潜力。

随着增透膜的不断开发和研究，光学增透膜的镀膜技术也在不断的发展。光学增透膜的厚度要控制在可见光波长1/4的数量级上，增透膜的均匀度的要求也非常的苛刻。尽管如此,在人们的不懈探索中，还是掌握了不少行之有效、先进的镀膜技术。目前，常用的镀膜方法有真空蒸镀、化学起相沉积、溶胶—凝胶镀膜等方法。三者相比较，溶胶—凝胶镀膜设备简单、能在常温常压下操作、膜层均匀性高、微观结构可控，适于不同形状、尺寸的基片、能通过控制配方、制备工艺得到光学薄膜，已成为各种光学薄膜和表面涂层最具竞争力的制备方法。

目前，增透膜采用湿化学方法溶胶凝胶SiO₂涂层，增透效果比较一般，平均2%左右，化学稳定性和自洁净能力差，容易吸附灰尘导致透过率下降20%以下。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种增透效果优秀的Al₂O₃-SiO₂-TiO₂无机增透膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现：

一种Al₂O₃-SiO₂-TiO₂无机增透膜的制备方法，其创新点在于：包括以下步骤：

（1）Al₂O₃溶胶的制备：

a、将铝灰添加到浓度为30-32％的盐酸中，保持80-85℃，持续搅拌2-10h，陈化4-20h后进行过滤，铝灰与盐酸的质量比为 1:10；

b、往过滤后得到的滤液中滴加浓度为 1％-10％的氨水和丙烯酸树脂，保持温度为 80-100℃,调节 PH值至8-9 搅拌30min，陈化 6-12h 后得到氧化铝溶胶；

（2）TiO₂溶胶的制备

a）将无机钛盐加到盐酸中，然后加入去离子水，得混合溶液；无机钛盐、盐酸和去离子水的体积比为1:2-3:30-40；

b）在上述混合溶液中加入氨水，生成白色沉淀，然后用去离子水抽滤、洗涤，直至 pH 值为中性；

c）在洗涤后的沉淀中加入双氧水和蒸馏水，搅拌，陈化1～4天；

（3）SiO₂溶胶制备

a、将TEOS、乙醇和水三者作为前驱体，按照摩尔比1:30:4的比例混合，添加盐酸调节pH至2-5，室温陈化1～10天即可；

b、将纳米二氧化硅粉体分散在乙醇溶液中，并加入表面活性剂进行改性；然后按照比例将B溶液加入A溶液中，A溶液和B溶液的比例为1:2～1:10，搅拌均匀即可；

（4）基板玻璃的前处理：基板玻璃在丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水中分别超声30分钟；

（5）Al₂O₃-SiO₂-TiO₂薄膜制备：将干净的基片浸入陈化好的TiO₂溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经200～400℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面，将涂有TiO₂膜层的基片浸入陈化好的SiO₂溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经200～400℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面，将涂有TiO₂膜层和SiO₂膜层的基片浸入陈化好的Al₂O₃溶胶中，提拉涂膜，形成一定厚度薄膜，在烘箱中经200～400℃热处理固化，挥发溶胶中的溶剂，使薄膜紧密粘附在玻璃表面；

（6）冷却后检验包装。

进一步的，所述增透膜的膜厚为200-250mm。

本发明的有益效果：