减反射膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于减反射膜技术领域，具体涉及一种减反射膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池作为清洁能源中的一种，被人们寄予了厚望；而不断提高太阳能电池 效率始终是人们努力的目标。由于光伏玻璃与空气之间折射率的差异，会产生约8%的可见 光损失，从而降低了太阳能电池中的进光量并最终影响电池效率。
[0003] 为解决可见光损失，达到提升进光量的目的，目前常用的方法是在光伏玻璃表面 涂覆减反射膜（或称增透膜）。该减反射膜，可以是一层310 2或1102膜，也可以是多层复 合薄膜。对于Si02减反射膜，由于其本征折射率（约1. 45)高于其理论最佳折射率1. 22， 因此必须增加Si02薄膜的孔隙率才能够实现减反效果。为了增加孔隙率，常用的方法是 在Si02 溶胶中加入模板剂。例如：SanVicnetre等（Long-termdurabilityofsol-gel porouscoatingsforsolarglasscovers,ThinSolidFilms,2009年517卷 3157-3160 页）使用以三嵌段共聚物TritonX-100(聚乙二醇辛基苯基醚）为模板且在酸催化条件下 制备的Si02薄膜，使得玻璃透过率达到了 97%。YudongXu等（Preparationofsilica antireflectivefilmsforsolarenergyapplication,MaterialsLetters,2013年94卷 89-91页）公开了一种用酸作催化剂的Si02溶胶制备减反射膜的方法，在酸催化的Si02溶 胶中加入有机物CTAB(溴化十六烷基三甲铵）作为模板剂，使用此溶胶涂覆制备的薄膜，透 过率比未涂膜基体玻璃提高了 6%。
[0004] 但是，到目前为止所报道的模板剂基本都是有机物；鉴于此，有必要探索出一种能 够起到同样作用的无机模板剂。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于针对目前在Si02减反射膜制备中缺少无机模板剂的现状，提供 了一种可用于太阳能及其他相关领域的采用无机模板剂的310 2减反射膜及其制备方法。本 发明采用的无机模板剂不仅能够起到与有机模板剂相匹配的造孔效果，而且能够降低减反 射膜生产成本。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007] 本发明涉及一种减反射膜，所述减反射膜是将以磷酸作为模板剂的含硅溶胶涂覆 于玻璃上制备而得的。
[0008] 本发明还涉及一种上述的减反射膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0009] A、摩尔比为1 : 1~8 : 0. 002~1. 0的无机硅醇盐、去离子水和酸催化剂混合， 冰水条件下搅拌得到A溶液；更优选无机硅醇盐、去离子水和酸催化剂的摩尔比为1 : 3~ 5 : 0· 004 ~0· 3 :
[0010] B、磷酸和稀释剂，搅拌得到B溶液；所述无机硅醇盐、磷酸和稀释剂的摩尔比为 1 : 0.2~1.0 : 10~400;更优选无机硅醇盐、磷酸和稀释剂的摩尔比为1 : 0.67~ 0· 8 : 29 ~100 ;
[0011] C、将所述A溶液与B溶液混合搅拌，得到涂膜溶液；在玻璃上涂覆所述涂膜溶液， 得到涂膜玻璃；
[0012] D、将所述涂膜玻璃在200~KKKTC条件下热处理；置于室温~10(TC的去离子水 中清洗，烘干，即得涂覆于玻璃上的减反射膜。
[0013] 优选的，所述无机硅醇盐为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯中的一种或两种的混合。
[0014] 优选的，所述酸催化剂为盐酸或硝酸。
[0015] 优选的，所述磷酸的质量分数为10%~85%。更优选质量分数为85%的磷酸。
[0016] 优选的，所述稀释剂为低元醇；所述低元醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一种或 几种。更优选乙醇。
[0017] 优选的，步骤C中，所述涂覆采用旋转涂膜法、提拉法或者喷涂法。
[0018] 优选的，步骤D中，所述热处理时间为0. 5~10b。
[0019] 优选的，步骤D中，所述烘干的温度为80~200°C;时间为0. 5~4h。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0021] 1、本发明采用的无机模板剂能够起到与有机模板剂相匹配的造孔效果；
[0022] 2、本发明提供了一种生产成本低廉、工艺简单且操作性强的Si02减反射膜的制备 方法，适合大规模工业化生产。
【附图说明】
[0023] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0024] 图1为玻璃基体与实施例3、5、7的透过率对比曲线；
[0025] 图2为实施例3、5的表面SEM图像。
【具体实施方式】
[0026] 以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进；这些都属于本发明 的保护范围。
[0027] 实施例1
[0028] 本实施例涉及减反射膜的制备方法，具体包括如下步骤：
[0029] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯（TE0S)、去离子水和盐酸以1 : 3 : 0.01的摩尔比 例混合，并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0030] 步骤2 :按照TE0S、磷酸和乙醇为1 : 0.55 : 10的摩尔比例，量取质量分数为 85 %的磷酸和乙醇，搅拌得到B溶液。
[0031] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液，混合搅拌，得到涂膜溶液。
[0032] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液，利用旋转涂膜法涂覆在清洗干净的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度为2000rpm，得到涂膜玻璃。
[0033] 步骤5 :将涂膜玻璃于400°C热处理2h。
[0034] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃，置于温度为100°C的去离子水中清洗，烘 干，由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例涉及减反射膜的制备方法，具体包括如下步骤：
[0037] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯（TE0S)、去离子水和盐酸以1 : 1 : 0.002的摩尔比 例混合，并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0038] 步骤2:按照TE0S、磷酸和甲醇为1 : 0.2 : 15的摩尔比例，量取质量分数为15% 的磷酸和甲醇，搅拌得到B溶液。
[0039] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液，混合搅拌，得到涂膜溶液。
[0040] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液，利用旋转涂膜法涂覆在清洗干净的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度为3000rpm，得到涂膜玻璃。
[0041] 步骤5 :将涂膜玻璃于260°C热处理6h。
[0042] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃，置于温度为50°C的去离子水中清洗，烘干， 由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0043] 实施例3
[0044] 本实施例涉及减反射膜的制备方法，具体包括如下步骤：
[0045] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯（TE0S)、去离子水和盐酸以1 : 3 : 0.004的摩尔比 例混合，并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0046] 步骤2 :按照TE0S、磷酸和乙醇为1 : 0.67 : 29的摩尔比例，量取质量分数为 85 %的磷酸和乙醇，搅拌得到B溶液。
[0047] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液，混合搅拌，得到涂膜溶液。
[0048] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液，利用旋转涂膜法涂覆在清洗干净的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度为4000rpm，得到涂膜玻璃。
[0049] 步骤5 :将涂膜玻璃于400°C热处理2h。
[0050] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃，置于温度为100°C的去离子水中清洗，烘 干，由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0051] 实施例4
[0052] 本实施例涉及减反射膜的制备方法，具体包括如下步骤：
[0053] 步骤1 :首先将正硅酸甲酯、去离子水和硝酸以1 : 4 : 0. 05的摩尔比例混合，并 在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0054] 步骤2 :按照TE0S、磷酸、乙醇和丁醇为1 : 0.8 : 50 : 50的摩尔比例，量取质量 分数为45%的磷酸、乙醇和丁醇，搅拌得到B溶液。
[0055] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液混合搅拌，得到涂膜溶液。
[0056] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液，利用提拉涂膜法涂覆在清洗干净的玻璃片上， 提拉速度为8cm/s，得到涂膜玻璃。
[0057] 步骤5 :将涂膜玻璃于800°C热处理lh。
[0058] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃，置于温度为室温的去离子水中清洗，烘干， 由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0059] 实施例5
[0060] 本实施例涉及减反射膜的制备方法，具体包括如下步骤：
[0061] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯（TE0S)、去离子水和盐酸以1 : 3 : 0.004的摩尔比 例混合，并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0062] 步骤2 :按照TE0S、磷酸和乙醇为1 : 0. 67 : 43的摩尔比例，量取质量分数为 85 %的磷酸和乙醇，搅拌得到B溶液。
[0063] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液，混合搅拌，得到涂膜溶液。
[0064] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液，利用旋转涂膜法涂覆在清洗干净的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面，涂膜速度为300