Page 145 - 基于光伏技术的新能源发电研究

第三章 光伏电站建设和管理维护

作为目前较为成熟的一种制备技术，化学气相沉积法（CVD）可在浮法玻璃
生产线上直接镀膜，且容易制备纳米膜，产量大。由于是在生产线上直接镀膜，
节约了能源。此外，利用化学气相沉积技术制备的膜纯度高、致密性好。沉积功

能膜的组分及结构特征可通过改变或调整参加化学反应的组成来进行调控，工艺
参数稳定后易于规模化连续生产，产品质量较稳定。但利用化学气相沉积技术生
产的自清洁玻璃还存在以下问题：
第一，TiO 2 三种晶型中具有超强超亲水性能和光催化性能的锐钛矿类活性

晶型组分含量较低，导致了薄膜仅具有有限的超亲水和光催化功能。
第二，化学气相沉积技术工艺较复杂，设备投资大，生产成本高。
第三，化学气相沉积技术生产的自清洁玻璃产品玻璃的透过率会有所降低。
2. 磁控溅射技术

磁控溅射是指在真空条件下，利用荷能粒子轰击钛溅射靶材，在惰性气体和
氧气混合的气氛下，保持一定压力条件下通过将金属钛溅射到玻璃表面，在玻璃
表面自然氧化生成一层透明、致密的 TiO 2 薄膜，使得玻璃表面具有一定的亲水性，
来达到自清洁效果。该法得到的自清洁膜样品杂质含量较低，薄膜样品与玻璃基

底之间具有很强的附着力。薄膜厚度可通过溅射时间的长短及溅射速率的快慢进
行控制。镀膜实验具有很高的重现性。但由于磁控溅射技术限制，玻璃表面生成
的 TiO 2 薄膜为无定型的 TiO 2 薄膜。这样，所得到自清洁玻璃表面的亲水性及自
清洁性能极其有限，镀膜效率较低，而且膜厚达不到所要求的光催化效果。目前

国内主要有湖北三峡新材公司采用此种技术进行自清洁玻璃生产。
3. 溶胶 - 凝胶法
溶胶－凝胶法（Sol-gel）是一种高效的湿化学成膜技术。针对 TiO 2 体系，
该法以含钛化合物为前驱体，首先利用含钛盐的水解与缩聚过程得到含钛溶胶，

之后将玻璃样品浸渍在溶胶之中并以一定速率提拉成膜，或采用甩胶法利用高速
旋转将滴在玻璃样品上的溶胶铺展成膜，接着对得到的含钛溶胶膜进行干燥固化
处理以使溶胶膜转化为凝胶膜，最后经高温固化烧结、晶型转化后得到 TiO 2 自
清洁玻璃样品。经过高温过程后，TiO 2 会发生晶型转化过程，由无催化活性的无

定形或板钛矿型转换成具有高催化活性的锐钛矿型 TiO 2 。另外，高温焙烧过程中
凝胶膜中的有机分子挥发逸出后所形成的多孔结构有利于增加催化材料的比表面
积和催化活性。

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