本發明專利技術涉及一種自清潔鈣鈦礦電池，屬于鈣鈦礦電池技術領域，包括鈣鈦礦電池本體，所述鈣鈦礦電池本體上集成有超疏水涂層，將超疏水膠體分散的疏水硅納米粒子集成到鈣鈦礦電池本體上，形成超疏水涂層，所述超疏水涂層的進角大于167°，且接觸角滯后小于10°。本申請顯著提高的耐水性：與傳統的封裝方法相比，超疏水涂層顯著提高了鈣鈦礦太陽能電池在不同形式水分下的耐水性和穩定性，涂層能有效抵擋散落的水滴沖擊，并在一定條件下增強鈣鈦礦太陽能電池性能；長時間的穩定性：超疏水鈣鈦礦太陽能電池在長時間的雨滴沖擊實驗中表現出優異的穩定性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鈣鈦礦電池，尤其涉及一種自清潔鈣鈦礦電池。
技術介紹
1、自清潔鈣鈦礦電池是一種結合了鈣鈦礦光伏技術與表面自清潔功能的新型光伏設備，旨在提升電池的長期效率和維護便捷性。鈣鈦礦太陽能電池因其高能量轉換效率和低成本制造潛力，近年來在光伏領域迅速崛起。然而，由于鈣鈦礦材料對環境的敏感性以及表面污染對光電轉換效率的顯著影響，研究人員開始探索將自清潔技術集成到鈣鈦礦電池中的可能性，以解決上述問題。
2、自清潔鈣鈦礦技術的發展狀況：在自清潔
，常見的方法包括光催化、超疏水涂層、以及利用微結構表面實現的自清潔效果。近年來，這些方法被嘗試應用于鈣鈦礦太陽能電池，以減少表面污染物的附著，防止灰塵、水滴等影響電池的光透過性和電性能。當前的發展重點在于優化自清潔層的材料和結構，使其在具備自清潔功能的同時，不影響鈣鈦礦電池的光電性能。
3、自清潔鈣鈦礦技術的關鍵技術：
4、超疏水涂層：自清潔鈣鈦礦電池的關鍵之一是采用超疏水涂層。這種涂層可以防止水滴、灰塵和其他顆粒物附著在電池表面。通過在鈣鈦礦電池的外層添加納米級的疏水材料，如二氧化硅或氧化鋁，可以形成具有極高接觸角的表面，使水珠在表面滾動時帶走污物，實現自清潔效果。
5、光催化材料：另一種關鍵技術是利用光催化材料，如二氧化鈦(tio2)，作為自清潔層。這些材料在陽光照射下能夠分解有機污染物，同時具有抗紫外線輻射的能力，增強了鈣鈦礦電池的耐久性。光催化自清潔層不僅可以保持電池表面的清潔，還能在一定程度上保護鈣鈦礦層免受環境侵蝕。
6、表面微結構設計：通過設計特殊的微納米結構表面，模擬自然界中的自清潔現象(如荷葉效應)，可以實現自清潔功能。這種表面設計通過精確控制表面形貌，使水滴無法在表面展開，從而帶走污染物。結合這種結構設計，鈣鈦礦電池能夠在實際應用中更有效地抵御環境污染的影響。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術提供了一種自清潔鈣鈦礦電池，能夠顯著提高耐水性能，提升穩定性。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供了一種自清潔鈣鈦礦電池，包括鈣鈦礦電池本體，所述鈣鈦礦電池本體上集成有超疏水涂層，將超疏水膠體分散的疏水硅納米粒子集成到鈣鈦礦電池本體上，形成超疏水涂層，所述超疏水涂層的進角大于167°，且接觸角滯后小于10°。
3、進一步的，所述超疏水涂層集成方法包括：
4、涂覆抗反射層：
5、使用浸涂裝置將抗反射溶液涂覆在鈣鈦礦電池本體上，升降速度均為90mm/min，浸泡時間為2秒，干燥時間為10秒，該過程循環若干次，制得的樣品標記為ar，然后將ar樣品在550℃下退火5小時，得到的樣品標記為ara；
6、涂覆疏水層：
7、將ara樣品浸入預先制備的疏水溶膠中至少5小時，然后將樣品取出，在室溫下干燥至少5分鐘，并在200℃下加熱處理至少2小時，形成粗糙的納米結構，得到的樣品標記為sso；
8、增強疏水性：
9、為了增強自清潔性能，將sso樣品放入hmds溶液中浸泡至少3小時，然后在80℃下干燥至少1小時，得到的樣品標記為sst，該樣品表現出優異的疏水性和抗反射性能。
10、進一步的，所述抗反射溶液的制備方法包括：
11、將5.75ml的kh-560滴加至92ml的乙醇中，在35℃的溫度條件下攪拌1小時，攪拌的速度為1000rpm，得到第一混合物；
12、向第一混合物中加入2.3ml去離子水和0.69g十八胺，繼續攪拌至少30分鐘，得到第二混合物；
13、向第二混合物中加入6g的peg-2000，作為成孔劑，劇烈攪拌至少2小時，確保所有成分完全溶解并混合，得到均勻透明的抗反射溶液。
14、進一步的，所述疏水溶膠的制備方法包括：
15、通過溶膠-凝膠法，將4.2ml四乙氧基硅烷加入60ml乙醇中，攪拌至少10分鐘，依次加入4ml六甲基二硅氮烷和6ml去離子水，分別攪拌30分鐘和2小時；
16、將得到的溶膠密封并在恒定溫度和濕度下陳化至少3天，將疏水溶膠以1:4的體積比用乙醇稀釋，以防止疏水溶膠凝膠化。
17、進一步的，所述增強疏水性步驟中的hmds溶液的制備方法包括：
18、將1ml的hmds加入24ml異丙醇中，室溫下攪拌至少10分鐘，得到4wt％的hmds溶液，即為增強疏水性步驟中使用的hmds溶液。
19、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
20、本申請顯著提高的耐水性：與傳統的封裝方法相比，超疏水涂層顯著提高了鈣鈦礦太陽能電池在不同形式水分(如散落的水滴和水蒸氣)下的耐水性和穩定性，涂層能有效抵擋散落的水滴沖擊，并在一定條件下增強鈣鈦礦太陽能電池性能；
21、長時間的穩定性：超疏水鈣鈦礦太陽能電池在長時間的雨滴沖擊實驗中表現出優異的穩定性，未封裝的原始鈣鈦礦太陽能電池在幾秒鐘內降解，而未封裝的超疏水鈣鈦礦太陽能電池則在12小時內保持穩定。
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【技術保護點】
1.一種自清潔鈣鈦礦電池，其特征在于，包括鈣鈦礦電池本體，所述鈣鈦礦電池本體上集成有超疏水涂層，將超疏水膠體分散的疏水硅納米粒子集成到鈣鈦礦電池本體上，形成超疏水涂層，所述超疏水涂層的進角大于167°，且接觸角滯后小于10°。
2.根據權利要求1所述的一種自清潔鈣鈦礦電池，其特征在于，所述超疏水涂層集成方法包括：
3.根據權利要求2所述的一種自清潔鈣鈦礦電池，其特征在于，所述抗反射溶液的制備方法包括：
4.根據權利要求2所述的一種自清潔鈣鈦礦電池，其特征在于，所述疏水溶膠的制備方法包括：
5.根據權利要求2所述的一種自清潔鈣鈦礦電池，其特征在于，所述增強疏水性步驟中的HMDS溶液的制備方法包括：
【技術特征摘要】
1.一種自清潔鈣鈦礦電池，其特征在于，包括鈣鈦礦電池本體，所述鈣鈦礦電池本體上集成有超疏水涂層，將超疏水膠體分散的疏水硅納米粒子集成到鈣鈦礦電池本體上，形成超疏水涂層，所述超疏水涂層的進角大于167°，且接觸角滯后小于10°。
2.根據權利要求1所述的一種自清潔鈣鈦礦電池，其特征在于，所述超疏水涂層集成方法包括：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：阮澤云，賈成宇，
申請(專利權)人：福萊特玻璃集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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