本发明涉及导电膜玻璃生产，具体为太阳能电池用导电膜玻璃及其制备方法和应用。
背景技术：
1、导电膜玻璃是一种特殊的玻璃材料，具有透明和导电的特性。这种玻璃在表面涂覆了一层导电薄膜，使得原本不导电的玻璃具备了导电功能。导电薄膜通常使用金属氧化物或导电聚合物等材料制成，如氧化锡（sno2）、氧化铟锡（ito）等，这些材料不仅具有良好的电导率，而且能够均匀地附着在玻璃表面上，保证了玻璃的透明度和导电性能。
2、太阳能电池，也称为光伏电池，是一种将太阳能直接转换为电能的半导体器件。它们利用光电效应，即当光子撞击半导体材料时，能够激发电子从价带跃迁到导带，产生光生电子-空穴对，从而形成电流。而在实际应用过程中，太阳能电池往往与导电膜玻璃配合使用，太阳光穿过导电膜玻璃与太阳能电池接触反应。
3、在室外使用时，因外界环境温度一直处于变化中，这就对导电膜玻璃的机械性能提出来较高要求。特别是在高温环境下，太阳能电池的工作效率会大幅降低，这就对导电膜玻璃的导热性提出来较高的要求。中国专利申请cn103553355a，公开时间为2014.02.05，公开了一种超导热玻璃基板，包括玻璃板，所述玻璃板的表面涂覆有类钻炭涂层。虽然其具有较好的导热性，但其本身涂覆有类钻炭涂层，会大大降低玻璃板的透光性，不适用于太阳能电池领域。中国专利申请cn102249551a，公开时间为2011.11.23，公开了一种氟掺杂氧化锌透明导电膜玻璃的生产方法，在热玻璃传送辊道上方装有化学气相沉积镀膜反应器，将玻璃基板加热到设定温度后，通过传送辊道输送到化学气相沉积镀膜反应器下方，锌源、氟源以及氧源气化后由热载气携带到化学气相沉积镀膜反应器进行气体的混合和分配，并向移动中的玻璃基板表面沉积高透低电阻的氟掺杂氧化锌透明导电膜，随后进行退火冷却，保证膜层晶核充分生长。虽然其制备出的导电膜玻璃在透过率和导电方面具有较好的效果，但其并未在导热性能上有所突破。并且，现有太阳能电池板中，多数太阳能电池组占导电膜玻璃的面积在70-85%之间，这就导致了导电膜玻璃的部分浪费。太阳能电池板工作时，也对其表面的洁净度有较高要求。
技术实现思路
1、根据以上现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种太阳能电池用导电膜玻璃，通过各组分的复配，大大提升了导电膜玻璃的导热性，提升了太阳能电池板在高温下的工作效率。
2、本发明的另一个目的是提供一种太阳能电池用导电膜玻璃的制备方法，大大提升了太阳能电池的散热，避免了电池表面热量的堆积，使其可以在较低温度下工作，大大提升了其工作效率。
3、本发明的第三个目的是提供一种太阳能电池用导电膜玻璃的应用，应用于温度在15-40℃室外的太阳能电池板上。
4、本发明是采用以下的技术方案实现的：
5、所述的太阳能电池用导电膜玻璃，包括玻璃基板和导电膜层，所述的玻璃基板由以下重量百分数的原料组成：sio2：60-63%；al2o3：5-7%；cao：8-10%；mgo：6-8%；六方氮化硼：0.3-1.2%；α-石英：6-8%；na2o：9-11%；导电膜层包括底膜层：60-80nm、一级功能层1000-1200nm、减反层150-180nm、二级功能层300-400nm；所述的底膜层为sio2-sixcy层，x+y=4；一级功能层为氟掺杂氧化锡膜层；减反层为sio2-tio2- sio2层；二级功能层为长余辉导热材料层。
6、所述的玻璃基板的制备方法为：
7、s1、配料：按照各成分配比准备原料；
8、s2、投料，将s1中的原料，混合3-5h，投入熔窑进行熔化；
9、s3、之后在1450-1580℃之间保持窑温进行烧制；
10、s4、烧制完成后的玻璃液，依次流经熔窑澄清区、卡脖、工作部，经过均化和冷却好的玻璃液通过流道流槽进入锡槽；
11、s5、在锡槽内拉边机和退火窑主传动的共同作用下，玻璃液冷却固化，再经退火、切裁工序得到玻璃基板，其中退火速率为：先以3-5℃/min退火至340-345℃，之后再以8-10℃/min完成退火。
12、所述的长余辉导热材料的制备方法为：
13、a. 将氧化铕、氧化镥、氧化锌和氧化铋按质量比（2-2.5）：（20-23）：（10-16）：（6-8）混合，之后将其溶于水中，加入硝酸，搅拌形成溶液；
14、b. 以碳纳米管为载体，氮化硅为添加剂，加入至步骤a所得溶液中，添加柠檬酸调节ph为5-8，搅拌混合1-2h；
15、c. 向溶液中加入无水乙醇，搅拌形成溶胶；
16、d. 将形成的溶胶在110-130℃下干燥8-9h，以去除溶剂并形成干凝胶，之后将其研磨粉碎；
17、e. 将步骤d所得凝胶，置于马弗炉中煅烧，煅烧温度为800-900℃，煅烧时间为3-5h，得到长余辉导热材料。
18、所述的步骤b中，碳纳米管的加入量为氧化锂、氧化镥、氧化锌和氧化铋总质量的0.5-2%；氮化硅的加入量为氧化锂、氧化镥、氧化锌和氧化铋总质量的3-5%。
19、所述的步骤b中，碳纳米管为单壁碳纳米管。
20、所述的太阳能电池用导电膜玻璃的制备方法，包括以下步骤：
21、（1）采用含有甲硅烷和氨气的混合物、氧气、氩气的前质体气体混合物，以氮气为载体，通过化学气相沉积法在玻璃基板表面上形成sio2-sixcy膜层，操作温度为655-685℃；
22、（2）采用含有二乙酸二丁基锡、氟化氢、甲烷、氧气、氩气的前质体气体混合物，以氮气为载体，通过化学气相沉积法在底膜层表面上形成氟掺杂氧化锡膜层，即一级功能层，操作温度为560-580℃；
23、（3）采用含有四氯化钛、甲硅烷、氧气、氩气的前质体气体混合物，以氮气为载体，通过化学气相沉积法在钝化层表面上形成sio2-tio2- sio2减反层，操作温度为420-450℃；
24、（4）对步骤（3）所得的玻璃基板进行降温，降温至80-100℃，之后将配制好的长余辉导热材料溶解液，涂覆于减反层上层，依靠玻璃基板的余温进行干燥，干燥完成后，得到太阳能电池用导电膜玻璃。
25、所述的步骤（1）中，甲硅烷和氨气的混合物、氧气、氩气的体积百分比为：3-5%、20-35%、60-75%；所述的步骤（2）中，二乙酸二丁基锡、氟化氢、甲烷、氧气、氩气的体积百分比为：：3-4%、1-3%、6-8%、25-30%、55-60%；所述的步骤（3）中，四氯化钛、甲硅烷、氧气、氩气的体积百分比为：1-3%、4-7%、30-40%、50-60%。
26、所述的步骤（4）中，长余辉导热材料溶解液的配制方法为：将乙醇和水按体积比（1-3）：（1-2）混合，加入乙醇质量3-5%的长余辉导热材料，搅拌1-2h，得长余辉导热材料溶解液。
27、所述的步骤（4）中，涂覆区域为玻璃基板的四周，涂覆区域的宽度为玻璃基板宽度的1/20-1/10。
28、所述的太阳能电池用导电膜玻璃的应用，应用于温度在15-40℃室外的太阳能电池板上。优选的，应用于25-40℃室外的太阳能电池板上。
29、在玻璃基板的生产中，sio2、al2o3和cao作为基本材料，构成玻璃的主体框架，na2o、mgo、六方氮化硼和α-石英作为辅助剂，mgo和na2o相互作用，在降低玻璃的熔化温度，改善玻璃熔体的流动性的同时，也减少玻璃的析晶倾向，提升了其化学稳定性，在此基础上，使得六方氮化硼和α-石英在玻璃中分散的更均匀，在提高玻璃的光学性能和降低铁含量的同时，也极大地提升了玻璃的导热性。在退火区时，玻璃基板以3-5℃/min冷却到退火下限温度340-345℃，使玻璃的残余应力控制在允许范围内，可以减少永久应力，提高退火质量。而在退火后区，对玻璃基板继续进行温降的控制，在不产生过大的暂时应力条件下提高冷却速度至8-10℃/min，使玻璃的暂时应力控制在合适的范围内，提升生产效率。
30、长余辉导热材料主要涂覆在没有被太阳能电池占用的位置，主要起到导热和夜晚发光的作用，夜晚发出的光可用于太阳能电池电能的产生，也可作为夜晚的标志物，便于确定电池板的位置，更重要的，长余辉导热材料发出的光夜晚有驱鸟的作用，可以减少鸟类粪便落于太阳能电池板的可能，提升了电池板的工作效率。氧化铕和氧化镥通过掺杂的方式相互作用，在受到阳光照射后，能够吸收能量并储存在电子激发态中，当激发源停止后，这些激发态的电子会逐渐回到基态，并在此过程中以光的形式释放能量，发出红光；而氧化锌和氧化铋作为基质材料，可以与稀土离子形成固溶体复合结构，提升发光性能；碳纳米管和氮化硅通过物理混合与化学键合的方式与其他原料结合，作为热稳定介质和电子传输媒介，从而改善材料的导热性和发光效率。
31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32、（1）通过各组分的复配，大大提升了导电膜玻璃的导热性，提升了太阳能电池板在25-40℃下的工作效率。
33、（2）长余辉导热材料主要起到导热和夜晚发光的作用，夜晚发出的光可用于太阳能电池电能的产生，也可作为夜晚的标志物，便于确定电池板的位置，更重要的，长余辉导热材料发出的光有驱鸟的作用，减少鸟类粪便落于太阳能电池板的可能，提升了电池板的工作效率。
34、（3）在室外温度较高时，玻璃基板与长余辉导热材料层的高导热性，大大提升了太阳能电池的散热效率，避免了电池表面热量的堆积，使其可以在较低温度下工作，大大提升了其工作效率。
1.一种太阳能电池用导电膜玻璃，其特征在于，包括玻璃基板和导电膜层，所述的玻璃基板由以下重量百分数的原料组成：sio2：60-63%；al2o3：5-7%；cao：8-10%；mgo：6-8%；六方氮化硼：0.3-1.2%；α-石英：6-8%；na2o：9-11%；导电膜层包括底膜层：60-80nm、一级功能层1000-1200nm、减反层150-180nm、二级功能层300-400nm；所述的底膜层为sio2-sixcy层，x+y=4；一级功能层为氟掺杂氧化锡膜层；减反层为sio2-tio2- sio2层；二级功能层为长余辉导热材料层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池用导电膜玻璃，其特征在于，所述的玻璃基板的制备方法为：
3.根据权利要求1所述的太阳能电池用导电膜玻璃，其特征在于，所述的长余辉导热材料的制备方法为：
4.根据权利要求3所述的太阳能电池用导电膜玻璃，其特征在于，所述的步骤b中，碳纳米管的加入量为氧化锂、氧化镥、氧化锌和氧化铋总质量的0.5-2%；氮化硅的加入量为氧化锂、氧化镥、氧化锌和氧化铋总质量的3-5%。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池用导电膜玻璃，其特征在于，所述的步骤b中，碳纳米管为单壁碳纳米管。
6.一种权利要求1-5任一所述的太阳能电池用导电膜玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的太阳能电池用导电膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，甲硅烷和氨气的混合物、氧气、氩气的体积百分比为：3-5%、20-35%、60-75%；所述的步骤（2）中，二乙酸二丁基锡、氟化氢、甲烷、氧气、氩气的体积百分比为：3-4%、1-3%、6-8%、25-30%、55-60%；所述的步骤（3）中，四氯化钛、甲硅烷、氧气、氩气的体积百分比为：1-3%、4-7%、30-40%、50-60%。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池用导电膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述的步骤（4）中，长余辉导热材料溶解液的配制方法为：将乙醇和水按体积比（1-3）：（1-2）混合，加入乙醇质量3-5%的长余辉导热材料，搅拌1-2h，得长余辉导热材料溶解液。
9.根据权利要求6所述的太阳能电池用导电膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述的步骤（4）中，涂覆区域为玻璃基板的四周，涂覆区域的宽度为玻璃基板宽度的1/20-1/10。
10.一种权利要求1-5任一所述的太阳能电池用导电膜玻璃的应用，其特征在于，应用于温度在15-40℃室外的太阳能电池板上。
