江南体育在线直播观看 玻璃用纳米减反射膜的制备与改性

【摘要】：江南体育在线直播观看 用纳米减反射膜玻璃可提高太阳能电池的发电效率，缩短并网发电的成本回收期，提升其市场综合竞争力。在我国新能源战略规划的背景下，项目具有非常好的市场前景和应用价值。本项目用Sol-gel法制备出纳米SiO_2减反射镀膜溶液，在玻璃表面镀膜后，经热处理或钢化使膜层与玻璃基体牢固结合，获得透过率高、耐候性好、硬度高和耐划伤能力好的多孔纳米SiO_2膜，开发出太阳能电池响应波谱范围内具有高透过率的减反射膜玻璃。 本文首先采用正交试验法研究了醇硅摩尔比、水硅摩尔比、陈化时间、pH值等对酸催化、碱催化条件下合成了SiO_2溶胶的粘度、粒度及稳定性的影响，获得粒度可控的稳定溶胶。酸催化条件下制备的薄膜致密，硬度较高，耐划伤能力好，但增透效果欠佳。而碱催化条件下获得多孔结构的膜，可见光透过率可达98.22%，不过由于孔隙率很高，膜硬度低、耐磨性较差。 采用聚硅氧烷改性碱催化基础硅溶胶，缠绕或偶然分叉的线形链结构生长的聚硅氧烷被引入到体系中，填充到碱催化所得球形颗粒间的空隙中并形成相互粘连，导致溶胶粘度增加、稳定性提高。随着掺杂比例的提高，膜层孔隙率下降，折射率升高，而膜层表面变致密和光滑，膜耐候性、耐磨性及硬度显著提高。通过控制掺杂比例可实现薄膜折射率在1.23～1.42之间的连续可调。当聚硅氧烷掺杂比例从0％提升到16％时，膜的可见光透过率由97.81％降至94.24％，90天室外老化试验后的透过率衰减值从2.70％降至0.22％。掺杂5％的聚硅氧烷改性可兼顾碱性催化所得减反射膜的高透性与酸催化成膜性好、膜层牢固、硬度高等优势。 碱催化法获得的减反射膜硬度低、机械强度差，引入TiO_2、ZrO_2溶胶以及Al_2O_3溶液改性碱催化基础溶胶，这些氧化物填充到二氧化硅网络结构中起到较好的复合增强作用，膜的硬度、耐划伤能力等机械性能显著改善。TiO_2、ZrO_2、Al2O3掺杂比例的增加可提高膜的硬度，但添加量过多会引起膜的折射率升高、透过率下降，要选择适宜的掺加比例，才能在保证膜透过率的前提下改善其力学性能。 采用聚硅氧烷与纳米TiO_2溶胶复合改性碱性基础溶胶，制备出具有亲水性自清洁功能的减反射膜玻璃。引入纳米TiO_2改善了膜层表面状态，膜具有较好的亲水性，而且无定形纳米TiO_2作为纳米增强相提高了膜层硬度，与聚硅氧烷一起掺杂改性后膜的耐候性显著提高。该镀膜玻璃耐候性非常好，湿热试验后透过率衰减值仅为0.23％，膜层非常牢固，附着力为5B，铅笔硬度≥3H，而且镀膜玻璃合片制成组件成品的平均峰值功率较之采用未镀膜玻璃的组件提升了3.20％。 传统SiO_2膜易吸潮引起透过率衰减，本课题利用甲基三乙氧基硅烷（MTES）在酸催化条件下水解得到的溶胶对碱催化SiO_2溶胶改性处理，首次采用原位合成的方式向SiO_2网络中引入-Si-CH3疏水基团，使纳米SiO_2颗粒表面疏水化，获得单甲基改性的SiO_2溶胶，制备出具有疏水自清洁功能的减反射膜玻璃。红外光谱分析发现掺杂MTES后，膜的-OH基吸收峰减弱，而-CH3吸收峰增强，疏水甲基被成功的引入到膜层结构中，取代硅氧网络结构中的活性羟基，解决了膜层由于表面富含羟基而吸潮、吸水所导致的透过率衰减问题。MTES体积掺杂比例为40％时兼具高透过率、高疏水性能，膜层的可见光透过率达96.25%，接触角达到134.4°。 工业试验证明项目研发的纳米减反射溶液性能稳定、可靠，制备的江南体育在线直播观看 用纳米减反射膜玻璃透过率≥94.3％，膜层的附着力为5B级，铅笔硬度为4H，耐候性非常好，经客户试用证实合成组件的峰值功率提升达2.58％，为业内领先水平，具有非常好的市场前景和推广价值，可广泛的应用于江南体育在线直播观看 领域。 【关键词】：太阳能 减反射膜 改性 多孔 SiO_2膜 光伏玻璃 透过率 耐候性
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ171.73;TB383.2
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第一章 绪论14-38
• 1.1 太阳能产业的发展背景14-19
• 1.1.1 前言14-16
• 1.1.2 江南体育在线直播观看 技术简介16-18
• 1.1.3 光伏用减反射膜玻璃的市场需求和研究意义18-19
• 1.2 光学薄膜减反射原理分析19-22
• 1.2.1 相消干涉减反射原理20-22
• 1.2.2 精细粗化减反射原理22
• 1.3 减反射膜制备方法及应用22-26
• 1.3.1 减反射膜的发展史22-23
• 1.3.2 减反射膜的制备方法23-24
• 1.3.3 减反射膜的应用24-26
• 1.4 溶胶-凝胶工艺概述26-30
• 1.4.1 溶胶-凝胶工艺简介26-27
• 1.4.2 溶胶-凝胶工艺过程中影响因素的研究27-30
• 1.5 溶胶-凝胶法制备减反射膜及其改性研究进展30-35
• 1.5.1 减反射膜的国内外研究进展30-31
• 1.5.2 膜层机械性能改性研究31-32
• 1.5.3 膜层耐候性能改性研究32-34
• 1.5.4 膜层多功能化的研究34-35
• 1.6 本课题研究的意义及内容35-38
• 1.6.1 研究意义35
• 1.6.2 主要研究内容35-36
• 1.6.3 创新点36-38
• 第二章 实验方法与试样的表征38-46
• 2.1 实验原料及仪器设备38
• 2.1.1 实验原料38
• 2.1.2 实验仪器与设备38
• 2.2 实验方法38-41
• 2.2.1 纳米 SiO_2溶胶的制备38-40
• 2.2.2 纳米 SiO_2溶胶的改性40-41
• 2.2.3 减反射膜的制备41
• 2.3 试样的表征41-44
• 2.3.1 溶胶的纳米粒度仪分析41
• 2.3.2 溶胶的粘度与酸碱度分析41-42
• 2.3.3 薄膜显微分析42
• 2.3.4 分光光度计及椭偏仪分析42
• 2.3.5 红外光谱分析42
• 2.3.6 接触角测试42
• 2.3.7 铅笔硬度测试与分析42
• 2.3.8 薄膜附着力测试42-43
• 2.3.9 薄膜耐候性测试43
• 2.3.10 组件发电效率测试43-44
• 2.4 本章小结44-46
• 第三章 Sol-gel 酸催化法合成 SiO_2溶胶的研究46-62
• 第一节 正交试验法研究酸催化合成 SiO_2溶胶的影响因素46-55
• 3.1.1 酸催化合成 SiO_2溶胶的正交试验设计46
• 3.1.2 酸催化纳米 SiO_2溶胶的合成46-47
• 3.1.3 结果与讨论47-54
• 3.1.4 本节小结54-55
• 第二节 醇硅摩尔比对酸催化法合成 SiO_2溶胶及膜性能的影响55-61
• 3.2.1 引言55
• 3.2.2 实验部分55
• 3.2.3 结果与讨论55-61
• 3.2.4 本节小结61
• 3.3 本章小结61-62
• 第四章 Sol-gel 碱催化法合成 SiO_2溶胶的研究62-82
• 第一节 正交试验法研究碱催化合成 SiO_2溶胶的影响因素62-74
• 4.1.1 碱催化合成 SiO_2溶胶的正交试验设计62
• 4.1.2 碱催化纳米 SiO_2溶胶的合成62-64
• 4.1.3 结果与讨论64-73
• 4.1.4 本节小结73-74
• 第二节 醇硅摩尔比对太阳能玻璃用多孔 SiO_2减反膜性能的影响74-80
• 4.2.1 引言74
• 4.2.2 实验部分74-75
• 4.2.3 结果与讨论75-80
• 4.2.4 本节小结80
• 4.3 本章小结80-82
• 第五章 纳米 SiO_2溶胶的改性及减反射膜性能研究82-120
• 第一节 聚硅氧烷掺杂改性 SiO_2溶胶及减反射膜性能研究82-92
• 5.1.1 引言82
• 5.1.2 实验部分82-83
• 5.1.3 结果与讨论83-90
• 5.1.4 本节小结90-92
• 第二节 纳米 TiO_2, ZrO_2,Al_2O_3掺杂对 SiO_2减反射膜性能的影响92-108
• 5.2.1 引言92
• 5.2.2 纳米 TiO_2,ZrO_2,Al_2O_3,MgO 对减反射膜性能的影响92-100
• 5.2.3 TiO_2、ZrO_2、Al_2O_3复合掺杂对溶胶及膜层性能的影响100-107
• 5.2.4 本节小结107-108
• 第三节 复合改性 SiO_2溶胶的制备与减反射膜的性能研究108-118
• 5.3.1 引言108
• 5.3.2 实验部分108-110
• 5.3.3 结果与讨论110-117
• 5.3.4 本节小结117-118
• 5.4 本章小结118-120
• 第六章 疏水型溶胶及疏水减反射膜的制备与性能研究120-138
• 第一节 甲基三乙氧基硅烷（MTES）改性纳米 SiO_2溶胶的研究120-133
• 6.1.1 实验部分120-121
• 6.1.2 溶胶纳米粒度及粘度分析121-122
• 6.1.3 薄膜接触角分析122-124
• 6.1.4 光谱性能分析124-126
• 6.1.5 红外光谱分析126-127
• 6.1.6 热处理与提拉速度对 M4 性能的影响127-132
• 6.1.7 本节小结132-133
• 第二节 二甲基二乙氧基硅烷（DDS）改性纳米 SiO_2溶胶的研究133-137
• 6.2.1 实验部分133
• 6.2.2 溶胶纳米粒度分析133-134
• 6.2.3 薄膜接触角分析134-136
• 6.2.4 光学性能分析136-137
• 6.2.5 本节小结137
• 6.3 本章小结137-138
• 第七章 纳米减反射膜玻璃的工业化制备与性能研究138-149
• 7.1 辊涂工艺简介138-139
• 7.2 样片制备139
• 7.3 测试与表征139-140
• 7.4 结果与讨论140-148
• 7.4.1 透过率分析140-142
• 7.4.2 加速老化（PCT）实验分析142-143
• 7.4.3 中性盐雾实验分析143-144
• 7.4.4 紫外老化实验分析144-145
• 7.4.5 硬度测试145-146
• 7.4.6 附着力测试146
• 7.4.7 组件效益测试对比146-148
• 7.5 本章小结148-149
• 结论149-151
• 参考文献151-162
• 攻读博士学位期间取得的研究成果162-164
• 致谢164-166
• 答辩委员会对论文的评定意见166

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

非对称SiO_2凝胶膜的制备与性能研究    孙宏伟,谢灼利,郑冲

溶胶-凝胶薄膜的制备和应用    余火根,余家国,郭瑞,赵修建

CdTe/CdS太阳能电池材料的研究进展    沃银花;

晶体硅太阳电池工艺技术新进展    赵汝强;梁宗存;李军勇;金井升;沈辉;

溶胶—凝胶法制备TEOS-DOS基SiO_2疏水减反射膜:溶胶微结构对膜性能的影响    徐耀,范文浩,章斌,吴东,孙予罕

疏水型纳米SiO_2增透薄膜的制备与性能研究    姚兰芳,解德滨,肖轶群,沈军,吴广明,王珏

PEG对SiO_2溶胶-凝胶中颗粒度分布和孔结构的影响    汤加苗,朱从善,夏海平,范文浩,吴东,孙予罕

sol-gel法制备多孔纳米SiO_2薄膜    李智,姚熹,张良莹

硅烷偶联剂对制备纳米SiO_2粒子形态的影响    朱春玲,陈祖耀,张立祥,党学明,刘允萍,黄文浩

乳液聚合改性纳米二氧化硅的TEM研究    郑康,储昭琴

等离子体辅助沉积大口径减反射膜    贾克辉

溶胶—凝胶法制备SiO_2增透膜的研究    熊华山

溶胶—凝胶技术制备减反射薄膜的研究    武晓培

减反射薄膜膜系优化设计及工艺研究    孙少妮

创新性近代物理实验教学——AZO薄膜的制备及其表征    吕建国;孙兆奇;朱剑博;宋学萍;

聚碳酸酯多孔增透膜的制备及性能研究    周伟斌;钱家盛;杨海洋;

两步溶胶凝胶法制备TiO_2/SiO_2介孔复合材料及其光催化性能研究    陈俊;张小俊;

多孔陶瓷材料制备工艺研究进展    张宇民,刘殿魁,韩杰才,赫晓东

气相混合蒸镀三层宽带增透膜的研究    杨亚生

双波长高功率半导体激光器波长耦合技术    单肖楠;顾媛媛;彭航宇;王立军;

溶胶-凝胶法制备RDX/SiO_2薄膜    杨继华;张景林;

CO_2超临界一次溶剂抽提法制备SiO_2气凝胶    张广延,杨儒,李敏

6328高效增透膜    林永昌 ,卢维强 ,孙晓茉

连续莫来石纤维应用与制备    谭宏斌;

DMF对多孔SiO_2薄膜结构和光学性能的影响    彭桦;夏志林;薛亦渝;郭培涛;付志伟;赵立新;

宽光谱监控法制作红外超宽带减反膜    周言敏;李建芳;王君;袁勇;梅高国;

光学薄膜在激光测距望远镜中的应用及设计    李建芳;周言敏;王君;袁勇;梅高国;

紫外可见光反射光谱法测试薄膜厚度装置及应用    王进;刘勋;雷洪波;赖新春;

减反射玻璃的应用    经验;

提拉法制备耐刮擦SiO_2减反膜    沈军;谢志勇;欧阳玲;邬镝;罗爱云;王生钊;王晓栋;

聚烷氧基硅氧烷的合成研究    黄春雨;汪洋;刘秀生;刘兰轩;

常用光学薄膜设计软件功能比较    刘志宇;曹一鸣;王小辉;卫红;周鸿飞;

介孔二氧化硅固体Sol-gel制备与结构控制研究    吴玉程;鄢波;杨晔;郑玉春;王文芳;李广海;张立德;

NiO_xH_y纳米电致变色薄膜的制备和表征    孟凡利;王连超;孙宇峰;黄行九;刘锦淮;

提高水下激光成像衬度的方法研究    孙晶华

改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究    王爱萍

金属离子掺杂的ZnO第一性原理计算及透明导电薄膜制备研究    谭红琳

有机硅/噻唑金属配合物的设计合成与磁性能研究    吴连斌

染料敏化太阳能电池中电极材料和寄生电阻的研究    周聪华

基于溶胶—凝胶法的功能因子缓释技术研究及其在纺织品芳香保健功能整理中的应用    李永海

溶胶—凝胶技术在纺织品多功能整理中的应用    汪青

光催化氧化联合工艺处理不同污染物的研究    张峰

钛硅复合氧化物的制备及在微污染水处理中的应用研究    王韵芳

纳米SiO_2杂化材料的制备及其在紫外光固化涂料中的性能研究    马国章

全瓷修复树脂粘结性能及色度学的基础研究    朱晔

基于模板法的亚波长微结构的制备与减反射性能研究    叶鑫

稀土掺杂新型镀膜材料的研究    陈庆友

用于紫外指纹仪的短波通滤光片的研制    耿似玉

碳纤维负载TiO_2复相光催化材料的研究    朱曜峰

制备环境温度及紫外线灯照射改善ITO薄膜性能的研究    况琦

（Bi，La）_4Ti_3O_（12）铁电纳米线及ZnO纳米场效应晶体管的制备及性能研究    束伟

SrHfO_3：Ce闪烁陶瓷材料的制备及性能    张佳瑢

纳米电极界面功能膜的构建及其应用研究    朱和凤

荧光溶胶复合体系研制及其性能研究    黄静红

溶胶-凝胶技术在化学领域中的新应用    金华峰,唐小东,韩波

溶胶-凝胶法制备PMMA/SiO_2透明纳米复合材料的研究    张超灿,孙江勤,李曦,李华智

复合材料用硅烷偶联剂的研究进展    杜仕国

溶胶-凝胶法制备薄膜的研究进展    李宁,卢迪芬,陈森凤

太阳能电池研究和发展现状    毛爱华

真空镀膜中膜厚均匀性的研究    穆长生,张辉军,温殿忠

溶胶-凝胶薄膜工艺及其应用    丁星兆,董远达

有机气凝胶和碳气凝胶的研究与应用    王珏,沈军

中红外导流罩及窗口材料的发展趋势    黄占杰

激光减反射膜制备技术展望    王和义,傅依备

光学薄膜设计及其在光波分复用系统中的应用    白胜元

软X射线多层膜反射镜的设计与制作    宋利民

TiO_2薄膜的结构、特性及生长模式的研究    王学华

波分复用薄膜滤光片的容差及温度稳定性能分析    杨毓铭

等离子体辅助沉积大口径减反射膜    贾克辉

磁控反应溅射AIN薄膜的制备工艺与性能研究    乔保卫

中频交流反应溅射氧化钽薄膜制备及介电性能研究    王超

蓝宝石衬底上SiO_2薄膜的制备工艺与性能研究    冯丽萍

高反膜的高精度镀制研究    严晖

多通道薄膜滤光片的设计、制备与测试    金波

大面积减反射膜的制备    孙宝斌,罗伍文,寇清华

丝网印刷制减反射膜    林喜斌,林安中

激光减反射膜制备技术展望    王和义,傅依备

CRT 的防护屏与防静电减反射薄膜    范垂祯,蒋赤萍,周海军,赵芹

贵金属粒子催化刻蚀制备硅太阳能电池减反射层研究进展    耿学文;李美成;

宁波材料所开发出新型封闭孔隙减反射薄膜技术    

晶体硅太阳电池减反射膜的研究    秦尤敏;高华;张剑;

含氟有机减反射膜的研究    茅素芬,黄承武

一步法制备减反射疏水型透明薄膜    马英;曹新宇;江雷;

沃拉斯顿棱镜可见光区减反射膜研制    郝殿中;吴福全;王召兵;宋连科;刘涛;李国华;

关于增透减反射膜的应用及研究进展    王萍萍;金良茂;孙人杰;甘治平;

宽角度入射700nm～800nm波段减反射薄膜的研究    徐晓峰;张凤山;范滨;

利用两亲嵌段共聚物选择性溶胀成孔制备减反射膜的研究    童灵;汪勇;

MgF2/ZnS双层减反射膜的研制    常秀兰;向贤碧;袁海荣;

单质TiO_2双层减反射薄膜的实验研究    王贺权;王志坚;巴德纯;沈辉;闻立时;李运强;

工业化生产中SiO_2/TiO_2双层减反射膜的应用研究    汪义川;李杰慧;邱第明;刘祖明;

电子束蒸发制备纳米柱状SiO_2减反射膜    刘亚军;娄朝刚;

可见光-红外多波段窗口减反射膜研究    姚细林;熊长新;

磁控溅射制备SiO_2/TiO_2双层减反射薄膜的研究    王贺权;王志坚;巴德纯;沈辉;闻立时;李运强;

溶胶凝胶旋涂工艺制备单晶硅太阳能电池用ZnO减反射膜的研究    鲁林峰;沈鸿烈;刘欣;李斌斌;王涛;吴京波;李琼;

拓展光伏产业链 注入新的增长点    李娜

东材科技拟投资光学级聚酯基膜    记者 宋元东

江苏两企业上演“双城记”    本报记者 陈澄

江南体育在线直播观看 玻璃用纳米减反射膜的制备与改性    辛崇飞

太阳电池减反射薄膜的研究    王贺权

用于提升光伏电池捕光性能的半导体纳米材料与结构研究    董文静

散射膜与减反射膜的研制及其应用研究    孙新形

等离子体辅助沉积大口径减反射膜    贾克辉

不同纳米结构减反射层对单晶硅太阳能电池效率的影响    杨帆

多孔二氧化硅减反射薄膜的制备与特性分析    徐琴芳

溶胶—凝胶法制备新型宽光谱纳米三层减反射膜的研究    肖祥江

透明导电减反射膜的研制    张建付

用于硅太阳能电池的二氧化钛减反射膜制备及性能研究    王彦青

太阳能电池用减反射转光薄膜的制备及应用    彭颖杰

多孔硅减反射层的电化学制备研究    庞骏敏

1520nm～1580nm红外减反射膜的制备    陈曦