一種re有機硅配合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型的有機硅配合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳統(tǒng)能源的日益貧乏，全球?qū)π滦湍茉吹拈_發(fā)與利用越來越成為舉世關(guān)注的焦點，太能作為新型能源你具有取之不盡、用之不竭，無污染、無公害的特點而備受全球關(guān)注，并實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)化。
[0003]太陽能電池是一種利用太陽光直接發(fā)電的器件，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。太陽能電池中一個重要的組成部分是光伏玻璃。為了進一步提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，目前普遍采用在光伏玻璃表面鍍一層減反射鍍層，目的在于減少入射光的反射損失。減反射鍍層一般由硅溶膠制成二氧化硅膜。然而，該加有減反射鍍層的太陽電池的光轉(zhuǎn)換效率仍然較低，并未充分利用太陽能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，確有必要提供一種REO有機硅配合物，該REO有機硅配合物可進一步水解得到REO硅溶膠，該REO硅溶膠用作太陽能電池的減反射層時，可將紫外輻射轉(zhuǎn)換為可見光，從而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0005]本發(fā)明提供一種REO有機硅配合物的制備方法，其包括以下步驟:
[0006](a)將稀土氧化物用酸溶液溶解，形成稀土鹽類的溶液，再加熱該稀土鹽類的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的鹽類化合物；
[0007](b)將含有稀土元素RE的鹽類化合物用醇溶液溶解，形成含有稀土元素RE的醇鹽溶液；
[0008](c)向所述含有稀土元素RE的醇鹽溶液加入硅酸酯，硅酸酯與稀土元素RE進行配位反應(yīng)得到REO有機硅配合物。
[0009]優(yōu)選的，稀土元素RE為Eu、Y、La、Ce、Pr、Nd、Dm、Yb、Er、Lu、Ho、Dy、Tb、Sm中的至少一種。
[0010]優(yōu)選的，所述硅酸酯為正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、正硅酸異戊酯中的至少一種。
[0011]優(yōu)選的，在步驟(a)中所述酸溶液為硝酸、鹽酸、硫酸中的至少一種。
[0012]優(yōu)選的，在步驟(b)所述醇溶液為乙醇、甲醇、丙二醇、異丙醇中的至少一種。
[0013]優(yōu)選的，在步驟(C)所述含有稀土元素RE的醇鹽溶液中的稀土元素RE的醇鹽與所述硅酸酯的摩爾比為I: (5?20)。
[0014]優(yōu)選的，在步驟(C)反應(yīng)溫度為20攝氏度?35攝氏度，反應(yīng)時間為24小時?48小時。
[0015]本發(fā)明還提供一種采用上述制備方法制得的REO有機硅配合物，其包括稀土元素RE以及與稀土元素RE配位連接的硅酸酯。
[0016]本發(fā)明還提供一種REO硅溶膠，將上述REO有機硅配合物進行水解反應(yīng)，即可得到REO硅溶膠。
[0017]本發(fā)明還提供上述REO硅溶膠在太陽能電池中的應(yīng)用。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的REO有機硅配合物及其應(yīng)用具有以下優(yōu)點:
[0019]通過將稀土元素RE的醇鹽與硅酸酯混合，使得稀土元素RE與硅酸酯進行配位反應(yīng)，制備出REO有機硅配合物。此時，REO有機硅配合物中稀土元素RE為均勻分散的狀態(tài)而實現(xiàn)稀土元素RE與硅溶膠的均相復(fù)合，并且稀土元素RE的引入并不會破壞硅酸酯的的穩(wěn)定。將該REO有機硅配合物進行水解得到的REO硅溶膠具有良好的穩(wěn)定性，其中硅元素與稀土元素為原子級別的混合。相對于在硅溶膠中添加稀土鹽或稀土配合物導(dǎo)致硅溶膠的溶膠體系被破壞而言，本方法并不會破壞硅溶膠體系的穩(wěn)定;相對于直接加入稀土氧化物由于其不溶解導(dǎo)致的整個體系的透光率下降而言，本方法通過將稀土RE氧化物轉(zhuǎn)換成稀土RE的醇鹽，再以醇鹽的形式加入實現(xiàn)稀土 RE與硅酸酯的配合，該得到的REO有機硅配合物具有良好的透光率，因而最終制得的減反射涂層也具有良好的透光率。
[0020]并且，由于引入了稀土元素RE，因而該REO有機硅配合物、REO硅溶膠不僅具有減反射的效果，而且具有良好的稀土的光轉(zhuǎn)換的能力。該REO硅溶膠用作太陽能電池的減反射層時，可將紫外輻射轉(zhuǎn)換為可見光，從而大大提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，這是太陽能電池表面技術(shù)的一次突破。
[0021 ]該REO有機硅配合物、REO硅溶膠具有了較高的應(yīng)用價值，可望在太陽能電池中廣泛應(yīng)用。該制備方法工藝簡單，易于產(chǎn)業(yè)化。
【附圖說明】
[0022]圖1為REO有機硅配合物的制備反應(yīng)機理圖。
[0023]圖2為實施例1的REO硅溶膠的熒光發(fā)射光譜圖(激發(fā)波長為365納米)。
[0024]圖3為將實施例1的REO硅溶膠涂于玻璃后的制成的涂層的透光率測試圖(其中曲線a對應(yīng)于帶有實施例1涂層的超白玻璃;b曲線對應(yīng)于涂覆常規(guī)硅溶膠的超白玻璃；曲線c對應(yīng)于沒有涂層的超白玻璃)。
[0025]如下具體實施例將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0026]以下將對本發(fā)明提供的REO有機硅配合物及其應(yīng)用作進一步說明。
[0027]本發(fā)明提供一種釹鐵硼永磁材料的制備方法，其包括以下幾個步驟:
[0028]SI，將稀土氧化物用酸溶液溶解，形成稀土鹽類的溶液，再加熱該稀土鹽類的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的鹽類化合物；
[0029]S2，將含有稀土元素RE的鹽類化合物用醇溶液溶解，形成含有稀土元素RE的醇鹽溶液；以及
[0030]S3，向所述含有稀土元素RE的醇鹽溶液加入硅酸酯，硅酸酯與稀土元素RE進行配位反應(yīng)得到REO有機硅配合物。
[0031]在步驟SI中，所述酸溶液用于將稀土氧化物溶解而形成鹽類化合物。該稀土鹽類的溶液的制備可在常溫下進行，也可在加熱的條件下進行，只要可使該稀土氧化物溶解即可。所述酸溶液的用量不做限制，只要將所述稀土氧化物溶解即可。所述酸溶液中酸的摩爾濃度不限，優(yōu)選可為0.1mol/L?2moI/L。優(yōu)選的，所述酸溶液中酸與所述稀土氧化物的摩爾比例為(3?5):1。所述酸溶液為硝酸、鹽酸、硫酸中的至少一種。優(yōu)選的，所述酸溶液為鹽酸，其較易揮發(fā)，以利于后續(xù)的去除過程。
[0032]所述加熱該稀土鹽類的溶液以除去酸和水，得到含有稀土元素RE的鹽類化合物可具體為:將該稀土鹽類的溶液加熱至100°c，以蒸干酸和水。
[0033]所述稀土元素RE 為 Eu、Y、La、Ce、Pr、Nd、Dm、Yb、Er、Lu、Ho、Dy、Tb、Sm 中的至少一種。
[0034]在步驟S2中，通過所述醇溶液將含有稀土元素RE的鹽類化合物充分溶解，而形成醇鹽溶液?？梢岳斫猓摯见}溶液中不含有水或者基本不含有水。所述醇溶液為乙醇、甲醇、丙二醇、異丙醇中的至少一種。該溶解過程可在常溫下進行，也可在加熱的條件下進行。
[0035]在步驟S3中，如圖1所示，該硅酸酯與稀土元素RE進行配位，而連接在稀土元素RE的周圍。所述硅酸酯選擇為正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、正硅酸異戊酯中的至少一種。該硅酸酯具有配位原子氧而利于與稀土元素RE進行配位連接。該配位反應(yīng)的溫度可為20攝氏度?35攝氏度，反應(yīng)時間可為24小時?48小時。所述含有稀土元素RE的醇鹽溶液中的稀土元素RE的醇鹽與所述硅酸酯的摩爾比為1: (5?20)。
[0036]本發(fā)明還提供一種采用上述方法制得的REO有機硅配合物。該REO有機硅配合物包括稀土元素RE以及與稀土元素RE配位連接的硅酸酯。
[0037]本發(fā)明還提供一種REO硅溶膠。將上述得到的REO有機硅配合物進行水解反應(yīng)，SP可得到REO硅溶膠。該水解過程為在酸性條件下進行水解。
[0038]所述的REO硅溶膠可在太陽能電池中的應(yīng)用。具體的，該REO硅溶膠具有自發(fā)光的特點，將其制成涂層，既可具有減反射的效果，而且具有良好的稀土的光轉(zhuǎn)換的能力。該REO硅溶膠制成的減反射層可將紫外輻射轉(zhuǎn)換為可見光，從而大大提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的REO有機硅配合物及其應(yīng)用具有以下優(yōu)點:
[0040]通過將稀土元素RE的醇鹽與硅酸酯混合，