[发明专利]一种太阳能光电转换涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，具体是一种能吸收太阳能、并转化为电能的涂料，属于节能涂料领域。

背景技术

随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，新能源和可再生能源就成为21世纪世界经济发展中最具决定性影响的技术领域之一。光伏电池是一种重要的可再生能源,既可作为独立能源, 亦可实现并网发电, 而且是零污染排放。由于不可再生能源的减少和环境污染的双重压力，使得光伏电池产业迅猛发展。

    目前太阳能电池主要分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池。单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右，最高的达到24％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。多晶硅太阳电池从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。多晶硅太阳能电池制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约15％左右。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10％左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

将光伏材料运用于涂料中，特别是建筑涂料，使之形成可进行光电转换的涂料是一种新的太阳能电池形式。太阳能光电转换涂料是一种具有特种功能的涂料，它能吸收太阳能，并将太阳能转化为电能。太阳能光电转换涂料由于具有弯曲柔性的特点，使得使用方便，拓宽了其应用领域，同时具有生产工艺简单、制作成本低廉、易于规模化生产等特点。

中国专利公开号CN102694043A公开了一种太阳能电池板，该发明太阳能电池板包括太阳能电池片，其上表面和下表面均铺设有一层乙烯 - 醋酸乙烯共聚物，太阳能电池片上表面的乙烯 - 醋酸乙烯共聚物之上有聚全氟乙丙烯膜，下表面的乙烯 - 醋酸乙烯共聚物之下有玻璃钢加强面板，太阳能电池板结构四周边缘间均采用密封胶条密封。该发明的太阳能电池板采用聚全氟乙丙烯膜、玻璃钢加强面板替代了钢化玻璃、聚氟乙烯复合膜，太阳能电池板的边缘采用密封胶条密封，无需使用铝合金边框，从而降低了太阳能电池板的重量，无需使用高强度的支架支承，搬运和安装较为容易。但该发明仍采用传统的硬质板结构，此类电池结构质硬，无弯曲柔性，难以应用于曲面、折面等异形基体上，大大限制了其推广使用范围。

中国专利公开号CN101280131A公开了一种可将太阳能转换为电能的光伏涂料及其制备方法，该发明利用半导体导电原理，将晶体硅研磨后与固化剂、溶剂、合成树脂按照配比配制，制成作为正极的A组分涂料和作为负极的B组分涂料，然后将A组分涂料和B组分涂料分层涂覆在物体表层，A、B组分间以合成树脂层隔开且分别以电极引出线连接，在阳光照射下涂层即可在PN结中形成电势差，提供电能。但该发明中P型导电体是在硅晶体掺入硼元素，N型导电体是在硅晶体中掺入磷、锑元素，其制作成本较高，且其采用分层涂覆的方法，工艺周期长，不利于施工，同时，没有光电转换效率和所能产生的电能，因此缺乏实用性。

因此研发一种工艺简单，低成本的,具有实用性的环保太阳能光电转换涂料在节能材料领域中具有重大意义。

发明内容

本发明针对目前太阳能光电转换涂料制作成本高、工艺复杂，实用性不足的缺陷，提供一种太阳能光电转换涂料及其制备方法。本发明将光电转换材料同环保涂料结合在一起，形成一种新型环保的太阳能光伏涂料，具有组成结构简单、低成本、效率高、实用性强的特点。本发明的技术方案如下：

一种太阳能光电转换涂料及其制备方法，其特征在于其各组分按重量份计为： 

                           P型导电体            30～50

                           N型导电体            30～50

                           液体环氧树脂          25～30

                           乳化剂                5～10

                           固化剂                4～6