[发明专利]一种太阳电池玻璃低效减反射膜的增效方法

说明书

本发明涉及一种太阳电池玻璃低效减反射膜的增效方法，特别是不用去除低效的减反射膜，直接构建新的增效双层宽光谱减反射膜增透体系的方法，使太阳电池玻璃在400‑800nm可见光区的增透率达到3.0%‑3.5%，技术方案包括太阳电池玻璃低效减反射膜的清洗、太阳电池玻璃低效减反射膜的填充固定、太阳电池玻璃第二层减反射膜制备四部分。本发明不需要除去低效减反射膜，将新的减反射膜和低效减反射膜巧妙组合，避免了使用危险和腐蚀性的玻璃腐蚀剂，解决了应用中的安全环保问题，提高了减反射膜的耐候性能和自清洁能力。

技术领域

本发明涉及一种太阳电池玻璃低效减反射膜的增效方法，特别是不用去除低效的减反射膜，直接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

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，已得到商业化应用。

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。这是因为晶体硅太阳电池在大气环境中，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的硅酸盐，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低效减反射膜的修复增效研究工作不多，因为去除低效减反射膜过程比较复杂和成本高，还存在由氟化物引起的环境污染风险。随着太阳电池装机容量不断提高以及早期投产的太阳电池进入老化期，太阳电池玻璃低效减反射膜的修复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低效减反射膜的增效方法，特别是不用去除低效的减反射膜，直接涂膜构建新的增效双层宽光谱减反射膜增透体系的方法，使太阳电池玻璃在400-800nm可见光区的增透率达到3.0%-3.5%，技术方案包括太阳电池玻璃低效减反射膜的清洗、太阳电池玻璃低效减反射膜的填充固定、太阳电池玻璃第二层减反射膜制备四部分。

本发明中太阳电池玻璃低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%-5%的有机碱水溶液以及去离子水分别喷射清洗，以去除低效减反射膜上粘附的污染物和活化玻璃表面，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；所述有机碱是三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、四丁基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵之一或其混合物。

本发明中太阳电池玻璃低效减反射膜的填充固定采用涂布含有高折射率纳米二氧化钛的有机硅镀膜液，在10-30℃下水平静置5-15分钟，使含有高折射率纳米二氧化钛的有机硅溶胶填充到低效减反射膜纳米孔道中，与玻璃基底牢固结合和膜层表面自流平，然后在150℃下固化4-6分钟，形成厚度为170-180nm，折射率为1.7-1.9的第一层减反射膜，其折射率大于玻璃基底的折射率。