[发明专利]一种太阳电池玻璃失效减反射膜的重涂修复和增效方法

说明书

本发明涉及一种太阳电池玻璃失效减反射膜的重涂修复和增效方法，技术方案包括太阳电池玻璃失效减反射膜的清洗、失效减反射膜的刻蚀去除，刻蚀表面处理、新的纳米减反射膜制备四部分，从而构建了新的增效双层宽光谱减反射膜增透体系，使太阳电池玻璃在400‑800nm可见光区的增透率达到2.7%‑3.2%，不仅增透率高于原有的减反射膜，而且提高了减反射膜的耐候性能和抗污染能力。太阳电池玻璃重涂修复和增效在常温条件下进行，工艺和设备比较简单，适用于低效太阳电池减反射膜的现场重涂修复和增效，容易商业化推广。

技术领域

本发明涉及一种太阳电池玻璃失效减反射膜的重涂修复和增效方法，特别是去除失效的减反射膜，构建新的增效双层宽光谱减反射膜增透体系的方法，属于新能源新材料领域。

背景技术

目前晶体硅太阳电池实验室中最高光电转换效率已达25%，实际应用中光电转换效率20%左右，显而易见的原因是太阳电池玻璃盖板对太阳光的反射、太阳电池玻璃盖板为灰尘或污染物覆盖的遮挡。国内外科研机构都在致力于探寻提高晶体硅太阳电池光电转换效率的方法，特别是探寻缩小实验室光电转换效率和实际应用中光电转换效率差别的简便方法。

晶体硅太阳能电池组件一般由涂覆减反射膜的太阳电池玻璃盖板、太阳电池晶体硅片和电池背板与EVA膜粘压封装构成。太阳电池组件封装玻璃的可见光透过率一般为91.6%，太阳玻璃单表面反射率4.2%。若在太阳电池玻璃表面涂敷一层150nm左右厚度的减反射膜，可增加可见光透过率2.5%-3.5%。太阳电池玻璃减反射涂料主要组分是纳米SiO2、TiO2、MgF2、Al2O3、ZrO2、稀土氧化物或其混合物。在太阳电池玻璃表面涂覆减反射膜是提高太阳电池效率最简便易行的方法，已得到广泛应用。

太阳电池玻璃减反射膜设计寿命与太阳电池寿命均为二十年，但实际服务寿命与设计相差甚远。晶体硅太阳电池在户外安装使用中，玻璃盖板逐渐为灰尘或工业污染物覆盖，降低了玻璃透光率,使太阳电池效率下降10%—30% 。目前太阳电池表面的污染物主要靠人工或机械方式频繁清理，导致太阳电池玻璃减反射膜寿命大大缩短，特别是在恶劣的湿热环境中，太阳电池玻璃减反射膜的寿命明显缩短，因为构成减反射膜的纳米二氧化硅水解形成了硅酸盐，对入射太阳光有显著阻挡和吸收作用。

目前行业科技人员主要精力放在长寿命的太阳电池玻璃减反射膜研究上，对现有太阳电池玻璃失效减反射膜的重涂修复问题研究工作很少，取得的实际效果很不理想。随着太阳电池应用推广和装机容量不断提高，太阳电池玻璃失效减反射膜的重涂和增效问题显得越来越重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳电池玻璃失效减反射膜的重涂修复和增效方法，特别是去除失效的减反射膜，重涂纳米减反射膜，构建新的增效双层宽光谱减反射膜增透体系，使太阳电池玻璃在400-800nm可见光区的增透率达到2.7%-3.2%，技术方案包括太阳电池玻璃失效减反射膜的清洗、太阳电池玻璃失效减反射膜的刻蚀去除、太阳电池玻璃刻蚀表面处理、太阳电池玻璃新的纳米减反射膜制备四部分。

本发明中太阳电池玻璃失效减反射膜的清洗采用含有质量百分浓度为0.01%-0.2%的表面活性剂和质量百分浓度为0.5%-2%的有机酸水溶液以及去离子水分别喷射清洗，以去除失效减反射膜上粘附的鸟粪、泥沙、灰尘和有机污染物，同时防止对太阳电池金属边框的腐蚀，所述表面活性剂是常见的阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂之一；所述有机酸是乙酸、草酸、柠檬酸或水杨酸之一或其混合物。

本发明中太阳电池玻璃失效减反射膜的刻蚀去除采用涂布含有氟硼酸的玻璃刻蚀水溶胶，在10-30℃下刻蚀3-10分钟，使失效减反射膜完全除去，进一步将玻璃表面刻蚀60-100nm，回收刻蚀剂，自来水喷射清洗除去玻璃表面上的刻蚀溶胶残渣。