专利名称：带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种新型高性能导电玻璃，特别涉及一种同侧带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃及其制备方法，属于光电新材料领域，尤其适用于太阳能材料领域。
背景技术：
随着对绿色环保节能的新型能源太阳能的利用，新型太阳能电池的开发和研制越来越成为太阳能应用领域的重要课题。目前太阳能电池中的薄膜太阳能电池应用十分广泛，做为薄膜太阳能电池重要组成部分的导电玻璃的质量直接关系到薄膜太阳能电池质量 的好坏，因此对薄膜太阳能电池用导电玻璃的改进创新一直是十分重要的。现有的薄膜太阳能电池用导电玻璃一般包括有玻璃基材和设置在玻璃基材上的透明导电膜，还包括有减反射膜，透明导电膜由金属氧化物导电层组成。薄膜太阳能电池用导电玻璃制备时采用常规的制备方法，如采用低压化学气相沉积(简称LPCVD)、等离子化学气相沉积(简称PECVD)、磁控溅射(简称SPUTTER)或热喷涂(简称SPRAY)等方法制备金属氧化物导电层，采用化学腐蚀法、磁控溅射或溶胶凝胶等方法制备减反射膜。现有的薄膜太阳能电池用导电玻璃其中的玻璃基材一般采用普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。其中的透明导电膜具备较好的导电性能，同时对可见光有很高的透过率，透明导电膜作为一种功能材料在电子产业得到广泛的应用，譬如平板显示、太阳能电池、触摸屏、仪器和仪表显示、光学镀膜、以及建筑节能玻璃等工业领域。尤其在太阳能领域，作为薄膜太阳能电池的前电极，对薄膜太阳能电池的转换效率起着至关重要的作用。由于透明导电膜具有重要的作用，因此根据透明导电膜所采用的材料不同，将导电玻璃主要分为三种第一种是ITO玻璃，为铟锡金属氧化物，透过率高，导电性优，但是存在着原材料铟的价格昂贵，主要应用于液晶显示、触摸屏等工业领域，在薄膜太阳能电池领域极少应用；第二种是FTO玻璃，为氟掺杂的二氧化锡，具有成本相对较低，激光刻蚀较容易，光学性能适宜等特点，主要应用于薄膜太阳能电池领域；第三种是AZO玻璃，为铝掺杂的氧化锌，光学性能和导电率良好，原料易得，制造成本低廉，无毒，易于实现掺杂，但是应用到薄膜太阳电池组件时存在着会被制绒工艺和界面问题限制的缺陷。现有的薄膜太阳能电池用导电玻璃的两个表面对于光线有反射作用，使阳光的透光率一般不超过91.5%，致使这8. 5%左右的阳光仍未得到利用，这8. 5%左右的阳光也是非常巨大的能源。因此人们为了提高透光率等不断对影响导电玻璃透光性、导电性和散射度的透明导电膜膜层结构进行改进并增加减反射膜，减反层射层的设置对提高导电玻璃的性能有一定的作用，增加金属氧化物导电层的层数，将一层金属氧化物导电层改为多层，但多层金属氧化物导电层之间仍为物理叠加，透明导电膜膜层结构单一，稳定性差，这些改进的透明导电膜膜层结构并未从本质上改变导电玻璃的性能，导电玻璃的透光性、导电性和散射度并未得到太大的提高。导致非常巨大的太阳能仍无法得到充分利用和转化，这造成太阳能转化效率的降低，使用成本增加。因此急需一种导电玻璃的透光性、导电性和散射度更好，透明导电膜膜层结构的稳定性更好，能从本质上改变透明导电膜的膜层结构的新型薄膜太阳电池用导电玻璃，但这一直是一个无法解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有优良导电性、散射度和可见光透过率以及透明导电膜膜层稳定性，且性价比高的同侧带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃及其制备方法。实现上述目的的技术方案是一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，包括有玻璃基材和透明导电膜，还包括有减反射膜，透明导电膜包括有金属氧化物导电层和第二金属氧化物导电层，在金属氧化物导电层和第二金属氧化物导电层之间夹置有金属层，减反射膜、金属氧化物导电层、金属层和第二金属氧化物导电层依次设置在玻璃基材的一侧表面上。进一步，所述的玻璃基材为普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。进一步，所述的金属氧化物导电层厚度为100 500nm，金属层厚度为10 lOOnm，第二金属氧化物导电层厚度为100 500nm，减反射膜的膜层厚度为65 200nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。进一步，所述的金属氧化物导电层为AZO、GZO、ZnO、SnO2或ITO中的任一种。进一步，所述的金属层为银薄膜、铝薄膜、钥薄膜中的任一种，或者为银铝钥中任意二者组成的合金薄膜。进一步，所述的第二金属氧化物导电层为AZO、SnO2IF或ITO中的任一种。一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法为在玻璃基材上通过低压化学气相沉积、等离子化学气相沉积、磁控溅射或热喷涂的方法制备金属氧化物导电层，以磁控溅射或热蒸发的物理气相沉积方法制备金属层，以化学气相沉积方法制备第二金属氧化物导电层，以溶胶凝胶方法制备减反射膜。进一步，所述的在玻璃基材上通过磁控溅射的方法制备金属氧化物导电层，以磁控溅射的物理气相沉积方法制备金属层，以常压的化学气相沉积方法制备第二金属氧化物 导电层，以溶胶凝胶方法制备减反射膜，具体操作步骤如下第一步，将玻璃基材以溶胶凝胶方法制备减反射膜；第二步，将金属氧化物靶材和金属靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内；第三步，对溅射腔进行抽真空，然后充入氩气，调整溅射腔的压强；第四步，开启前端加热并进行温度设置；开启靶材直流射频电源，设置金属导电氧化物靶材溅射功率和金属靶材靶材溅射功率；第五步，将清洗过的玻璃基材放置入磁控溅射生产线上片区，依次流拉至前端加热区、金属氧化物靶材溅射腔和金属靶材溅射腔，在辉光放电稳定的基础上进行溅射沉积，通过功率调节和氩气流量调节达到金属氧化物导电层的厚度要求和金属层的厚度要求；第六步，将上一步得到的镀制有金属氧化物导电层和金属层的玻璃基材放置入化学气相沉积生产线内镀制第二金属氧化物导电层，通过调节控制玻璃基材的加热温度、原料气体流量、玻璃基材移动速度和载气流量，达到第二金属氧化物导电层的厚度要求，制备出带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃。
更进一步，所述步骤中第一步，将玻璃基材通过制备无机-有机杂质化硅溶胶、涂膜、疏水处理和固化处理步骤的溶胶凝胶方法制备减反射膜；第二步，靶材与玻璃基材的间距调整为20 60mm ；第三步，对溅射腔进行抽真空至10_3pa，即抽真空至10_3pa数量级；调整溅射腔的压强为O. 8 3pa ；第四步，温度设置为100 200°C ;金属导电氧化物靶材溅射功率设置为200 300W，金属靶材溅射功率设置为100 200W ；第五步，将金属氧化物导电层厚度沉积为100 500nm,金属层 厚度沉积为10 IOOnm ；第六步，调节控制玻璃基材的加热温度为300 600°C，玻璃基材移动速度控制在I 2m/min，载气流量控制在10 90L/min，将第二金属氧化物导电层厚度沉积为100 500nm。该步骤中玻璃基材的加热温度为300 600°C，目的是提高可见光透过率以及降低表面电阻同时玻璃基材在此温度下不发生形变。所述的气体流量和流拉速度等参数对本发明导电玻璃的性能参数有非常重要的影响，通过控制调节各个参数，以保证沉积的氟等掺杂金属氧化物导电膜分布均匀，排列致密。采用本发明的技术方案，具有以下优点(1)具有优良导电性、散射度和可见光透过率以及透明导电膜膜层稳定性，减反射效果好。本发明一改现有的透时导电膜膜层单一结构，本发明在金属氧化物导电层和第二金属氧化物导电层之间夹置有金属层，减反射膜、金属氧化物导电层、金属层和第二金属氧化物导电层依次沉积设置在玻璃基材的一侧表面上。本发明减反射膜先沉积在玻璃基板上，再在减反射膜上沉积设置金属氧化物导电层，而后将金属层沉积设置在金属氧化物导电层上，金属层和第二金属氧化物导电层再沉积设置在金属层上，金属层的增加使得金属层与第二金属氧化物导电层之间发生了化学反应形成聚合物，产生圆球结构。本发明透明导电膜的膜层结构发生了本质的改变，完全不同于现有技术中透明导电膜膜层结构的简单物理叠加。本发明通过对透明导电膜膜层结构的创新，实现了多层复合膜的优化组合，大大提高了透明导电膜的性能，使薄膜太阳能电池用导电玻璃的透光性更好，导电性更强，散射度更高，透明导电膜膜层结构致密均匀，稳定性非常好，其中表面电阻可控制在5.9Ω/□ 28. 5Ω/□范围内，可见光透过率达到75%以上，散射度能够提升5%以上；且本发明带有单面减反射膜，使本发明膜结构十分丰富，使本发明减反效果非常好；(2)性价比高，使用成本低。本发明弥补了现有技术的不足和透明导电膜膜层结构的单一化，丰富了透明导电膜膜层结构，设计十分巧妙，本发明用简单的结构解决这一一直难以解决的技术问题，由于本发明的性能大大提高，使得本发明应用在薄膜太阳能电池上的光电转换效率非常高，使得巨大的太阳能得到充分利用和转化，损耗小，使用成本大大降低；(3)制备本发明导电玻璃的发明方法工艺简单，容易实现，制备成本低。
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例一如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，包括有玻璃基材I和透明导电膜5，还包括有减反射膜6。透明导电膜5包括有金属氧化物导电层2和第二金属氧化物导电层4，在金属氧化物导电层2和第二金属氧化物导电层4之间夹置有金属层3，减反射膜6、金属氧化物导电层2、金属层3和第二金属氧化物导电层4依次沉积设置在玻璃基材I的一侧表面上。所述的玻璃基材I为厚度3. 2mm的普通浮法白玻璃。所述的金属氧化物导电层2厚度为250nm,金属层3厚度为50nm,第二金属氧化物导电层4厚度为250nm，减反射膜6的膜层厚度为lOOnm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的金属氧化物导电层2为ΑΖ0,金属层3为银薄膜,第二金属氧化物导电层4为SnO2: F。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法为在玻璃基材I上通过磁控溅射的方法制备金属氧化物导电层2，以磁控溅射的 物理气相沉积方法制备金属层3,以常压的化学气相沉积方法制备第二金属氧化物导电层4，以溶胶凝胶方法制备减反射膜6，具体操作步骤如下第一步，将玻璃基材I通过制备无机-有机杂质化硅溶胶、涂膜、疏水处理和固化处理步骤的溶胶凝胶方法制备减反射膜6 ；第二步，将高纯度的金属氧化物AZO靶材和高纯度的金属银靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内，靶材与玻璃基材I的间距调整为40mm ；第三步，对溅射腔进行抽真空，抽真空时首先用机械泵将溅射腔的基础真空抽至Opa左右，再用罗茨泵和分子泵将溅射腔的真空抽至3X10_3pa ;然后充入高纯氩气，调整溅射腔的平衡气体压强为I. 2pa ；第四步，开启前端加热并进行温度设置，温度设置为130°C ;开启靶材直流射频电源，设置金属导电氧化物AZO靶材溅射功率和金属银靶材靶材溅射功率，金属导电氧化物AZO靶材溅射功率设置为250W，金属银靶材溅射功率设置为120W ；第五步，将用纯水清洗过的玻璃基材I放置入磁控溅射生产线上片区，依次流拉至前端加热区、金属氧化物靶材溅射腔和金属靶材溅射腔，在辉光放电稳定的基础上进行溅射沉积，通过功率调节和氩气流量调节达到金属氧化物导电层2的厚度要求和金属层3 的厚度要求，将金属氧化物导电层2厚度沉积为250nm，金属层3厚度沉积为50nm ；第六步，将上一步得到的镀制有金属氧化物导电层2和金属层3的玻璃基材I放置入化学气相沉积生产线内镀制第二金属氧化物导电层4，通过调节控制玻璃基材的加热温度、原料气体流量、玻璃基材移动速度和载气流量，达到第二金属氧化物导电层的厚度要求，从而制备出带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃。其中调节控制玻璃基材I的加热温度为580°C，含锡气体SnCl4气体流量为40L/min，含氟气体HF流量为10L/min，玻璃基材I移动速度控制在lm/min，载气流量控制在80L/min，将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为250nm，整体膜层厚度为550nm。本实施例制得的带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃性能好，其表面电阻为8. 8 Ω / 口，可见光波段平均透过率达76 %。实施例二如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃与实施例一结构基本相同，所述的金属氧化物导电层2为AZO,金属层3为银薄膜,第二金属氧化物导电层4为Sn02:F。与实施例一不同的是所述的玻璃基材I为厚度3. 2mm的超白浮法玻璃；所述的金属氧化物导电层2厚度为150nm,金属层3厚度为30nm,第二金属氧化物导电层4厚度为250nm，减反射膜6的膜层厚度为80nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同。不同的是第一步,与实施例一相同；第二步，靶材与玻璃基材I的间距调整为50mm，其余与实施例一相同；第三步，调整溅射腔的平衡气体压强为O. 8pa，其余与实施例一相同；第四步，金属导电氧化物AZO靶材溅射功率设置为200W，金属银靶材溅射功率设置为80W，其余与实施例一相同；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为150nm，金属层3厚度沉积为30nm，其余与实施例一相同；第六步，其中含锡气体SnCl4气体流量为30L/min，将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为250nm，整体膜层厚度为430nm，其余与实施例一相同。本实施例中常压化学气相沉积的原料气体除采用HF和SnCl4外，还可采用TFA和MBTC。本实施例制得的带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃性能好，其表面电阻为12 Ω / 口，可见光波段平均透过率达76 %。实施例三 如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃与实施例一结构基本相同，所述的金属层3为银薄膜,第二金属氧化物导电层4为Sn02:F。与实施例一不同的是所述的金属氧化物导电层2厚度为200nm，金属层3厚度为50nm，第二金属氧化物导电层4厚度为300nm，减反射膜6的膜层厚度为120nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的金属氧化物导电层2为GZ0。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同。不同的是第一步,与实施例一相同；第二步，将高纯度的金属氧化物GZO靶材和高纯度的金属银靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内，其余与实施例一相同；第三步，与实施例一相同；第四步，金属导电氧化物GZO靶材溅射功率设置为250W，金属银靶材溅射功率设置为120W，其余与实施例一相同；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为200nm,金属层3厚度沉积为50nm,其余与实施例一相同；第六步，其中将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为300nm，整体膜层厚度为550nm，使整体膜层厚度< IlOOnm，其余与实施例一相同。本实施例中常压化学气相沉积的原料气体除采用HF和SnCl4外，还可采用TFA和MBTC。本实施例制得的带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃性能好，其表面电阻为9. 4 Ω / 口，可见光波段平均透过率达76 %。实施例四如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃与实施例一结构基本相同，所述的第二金属氧化物导电层4为SnO2:F。与实施例一不同的是所述的金属氧化物导电层2厚度为150nm,金属层3厚度为50nm,第二金属氧化物导电层4厚度为280nm，减反射膜6的膜层厚度为70nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的金属氧化物导电层2为GZ0，金属层3为铝薄膜。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电 玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同。不同的是第一步,与实施例一相同；第二步，将高纯度的金属氧化物GZO靶材和高纯度的金属铝靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内，其余与实施例一相同；第三步，与实施例一相同；第四步，金属导电氧化物GZO靶材溅射功率设置为250W，金属铝靶材溅射功率设置为130W，其余与实施例一相同；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为150nm,金属层3厚度沉积为50nm,其余与实施例一相同；第六步，其中将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为280nm，整体膜层厚度为480nm，使整体膜层厚度< IlOOnm，其余与实施例一相同。本实施例中常压化学气相沉积的原料气体除采用HF和SnCl4外，还可采用TFA和MBTC。本实施例制得的带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃性能好，其表面电阻为11 Ω / 口，可见光波段平均透过率达76 %。实施例五如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃与实施例一结构基本相同。与实施例一不同的是所述的玻璃基材I为厚度3. 2mm的超白浮法玻璃；所述的金属氧化物导电层2厚度为IOOnm,金属层3厚度为IOnm,第二金属氧化物导电层4厚度为230nm，减反射膜6的膜层厚度为65nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的金属氧化物导电层2为ZnO,金属层3为钥薄膜,第二金属氧化物导电层4为ΑΖ0。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同，不同的是第一步,与实施例一相同；第二步，将高纯度的金属氧化物ZnO靶材和高纯度的金属钥靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内，靶材与玻璃基材I的间距调整为20mm ；第三步，对溅射腔进行抽真空，抽真空时首先用机械泵将溅射腔的基础真空抽至Opa附近，再用罗茨泵和分子泵将溅射腔的真空抽至5X10_3pa ;然后充入高纯氩气，调整溅射腔的平衡气体压强为2. 5pa ；第四步，开启前端加热并进行温度设置，温度设置为150°C ;开启靶材直流射频电源，设置金属导电氧化物ZnO靶材溅射功率和金属钥靶材靶材溅射功率，金属导电氧化物ZnO靶材溅射功率设置为300W，金属钥靶材溅射功率设置为200W ；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为lOOnm，金属层3厚度沉积为10nm，其余与实施例一相同；第六步，其中调节控制玻璃基材I的加热温度为400°C，采用含锌气体二乙基锌气体流量为5L/min，含铝气体三甲基铝流量为I. 2L/min，玻璃基材I移动速度控制在I. 5m/min,载气流量控制在60L/min，将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为230nm，整体膜层厚度为340nm，使整体膜层厚度< 1lOOnm，其余与实施例一相同。实施例六如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃与实施例一结构基本相同。与实施例一不同的是所述的金属氧化物导电层2厚度 为400nm,金属层3厚度为80nm,第二金属氧化物导电层4厚度为500nm,减反射膜6的膜层厚度为150nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的金属氧化物导电层2为SnO2，金属层3为银铝合金薄膜，第二金属氧化物导电层4为ΑΖ0。—种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同。不同的是第一步,与实施例一相同；第二步，将高纯度的金属氧化物SnO2靶材和高纯度的金属银铝合金靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内，靶材与玻璃基材I的间距调整为60mm ；第三步，对溅射腔进行抽真空，抽真空时首先用机械泵将溅射腔的基础真空抽至Opa附近，再用罗茨泵和分子泵将溅射腔的真空抽至4X 10_3pa ;然后充入高纯氩气，调整溅射腔的平衡气体压强为2. 5pa ；第四步，开启前端加热并进行温度设置，温度设置为200°C ;开启靶材直流射频电源，设置金属导电氧化物SnO2靶材溅射功率和金属银铝合金靶材靶材溅射功率，金属导电氧化物SnO2靶材溅射功率设置为280W，金属银铝合金靶材溅射功率设置为150W ；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为400nm，金属层3厚度沉积为80nm，其余与实施例一相同；第六步，其中调节控制玻璃基材I的加热温度为400°C，采用含锌气体二乙基锌气体流量为5L/min，含铝气体三甲基铝流量为I. 2L/min，玻璃基材I移动速度控制在2m/min，载气流量控制在90L/min，将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为500nm，整体膜层厚度为980nm,使整体膜层厚度< 1100m，其余与实施例一相同。实施例七如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃与实施例一结构基本相同。与实施例一不同的是所述的金属氧化物导电层2厚度为500nm，金属层3厚度为lOOnm，第二金属氧化物导电层4厚度为450nm，减反射膜6的膜层厚度为180nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的金属氧化物导电层2为ΙΤ0，金属层3为银钥合金薄膜，第二金属氧化物导电层4为ΙΤ0。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同。不同的是第一步,与实施例一相同；
第二步，将高纯度的金属氧化物ITO靶材和高纯度的金属银钥合金靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内，靶材与玻璃基材I的间距调整为60mm ；第三步，对溅射腔进行抽真空，抽真空时首先用机械泵将溅射腔的基础真空抽至Opa附近，再用罗茨泵和分子泵将溅射腔的真空抽至5X10_3pa ;然后充入高纯氩气，调整溅射腔的平衡气体压强为2. 5pa ；第四步，开启前端加热并进行温度设置，温度设置为180°C ;开启靶材直流射频电源，设置金属导电氧化物ITO靶材溅射功率和金属银钥合金靶材靶材溅射功率，金属导电氧化物ITO靶材溅射功率设置为250W，金属银钥合金靶材溅射功率设置为200W ；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为500nm,金属层3厚度沉积为IOOnm,其余与实施例一相同；第六步，其中调节控制玻璃基材I的加热温度为400°C，采用含铟气体乙酰丙酮铟气体流量为15L/min，含锡气体四甲基锡气体流量为10L/min，玻璃基材I移动速度控制在lm/min,载气流量控制在85L/min，将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为450nm，整体膜层厚度为1050nm，使整体膜层厚度< I lOOnm，其余与实施例一相同。实施例八如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃与实施例一结构基本相同。与实施例一不同的是与实施例一不同的是所述的玻璃基材I为厚度3. 2mm的超白浮法玻璃；所述的金属氧化物导电层2厚度为120nm,金属层3厚度为20nm，第二金属氧化物导电层4厚度为200nm，减反射膜6的膜层厚度为90nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的金属氧化物导电层2为ΙΤ0，金属层3为铝钥合金薄膜，第二金属氧化物导电层4为SnO2:F。—种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同。不同的是第一步,与实施例一相同；第二步，将高纯度的金属氧化物ITO靶材和高纯度的金属铝钥合金靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内，靶材与玻璃基材I的间距调整为30mm ；第三步，对溅射腔进行抽真空，抽真空时首先用机械泵将溅射腔的基础真空抽至Opa附近，再用罗茨泵和分子泵将溅射腔的真空抽至3X10_3pa ;然后充入高纯氩气，调整溅射腔的平衡气体压强为I. Opa ；第四步，开启前端加热并进行温度设置，温度设置为120°C ;开启靶材直流射频电源，设置金属导电氧化物ITO靶材溅射功率和金属铝钥合金靶材靶材溅射功率，金属导电氧化物ITO靶材溅射功率设置为220W，金属铝钥合金靶材溅射功率设置为120W ；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为120nm，金属层3厚度沉积为20nm，其余与实施例一相同；第六步，调节控制玻璃基材I的加热温度为400°C，含锡气体SnCl4气体流量为10L/min，含氟气体HF流量为5L/min，玻璃基材I移动速度控制在lm/min，载气流量控制在10L/min，将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为200nm，整体膜层厚度为340nm。实施例九如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导、电玻璃与实施例一结构基本相同，所述的金属氧化物导电层2为AZO,金属层3为银薄膜。与实施例一不同的是所述的金属氧化物导电层2厚度为300nm,金属层3厚度为60nm,第二金属氧化物导电层4厚度为lOOnm，减反射膜6的膜层厚度为130nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的第二金属氧化物导电层4为ΑΖ0。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同。不同的是第一步,与实施例一相同；第二步，与实施例一相同；第三步，与实施例一相同；
第四步，与实施例一相同；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为300nm，金属层3厚度沉积为60nm，其余与实施例一相同；第六步，其中调节控制玻璃基材I的加热温度为400°C，采用含锌气体二乙基锌气体流量为5L/min，含铝气体三甲基铝流量为I. 2L/min，玻璃基材I移动速度控制在I. 5m/min,载气流量控制在60L/min，将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为lOOnm，整体膜层厚度为460nm，其余与实施例一相同。实施例十如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃与实施例一结构基本相同。与实施例一不同的是所述的金属氧化物导电层2厚度为480nm,金属层3厚度为90nm,第二金属氧化物导电层4厚度为480nm,减反射膜6的膜层厚度为200nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。所述的金属氧化物导电层2为ΑΖ0，金属层3为铝薄膜，第二金属氧化物导电层4为ΙΤ0。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一中制备方法基本相同。不同的是第一步,与实施例一相同；第二步，将高纯度的金属氧化物AZO靶材和高纯度的金属铝靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内，靶材与玻璃基材I的间距调整为50mm ；第三步，对溅射腔进行抽真空，抽真空时首先用机械泵将溅射腔的基础真空抽至Opa附近，再用罗茨泵和分子泵将溅射腔的真空抽至6 X 10_3pa ;然后充入高纯氩气，调整溅射腔的平衡气体压强为2. Spa ；第四步，开启前端加热并进行温度设置，温度设置为180°C ;开启靶材直流射频电源，设置金属导电氧化物AZO靶材溅射功率和金属铝靶材靶材溅射功率，金属导电氧化物AZO靶材溅射功率设置为220W，金属铝靶材溅射功率设置为200W ；第五步，将金属氧化物导电层2厚度沉积为480nm，金属层3厚度沉积为90nm，其余与实施例一相同；第六步，其中调节控制玻璃基材I的加热温度为300°C，采用含铟气体乙酰丙酮铟气体流量为15L/min，含锡气体四甲基锡气体流量为10L/min，玻璃基材I移动速度控制在lm/min,载气流量控制在70L/min，将第二金属氧化物导电层4厚度沉积为480nm，整体膜层厚度为1050nm，使整体膜层厚度< I lOOnm，其余与实施例一相同。
实施例^^一如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃结构与实施例一相同。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一制备方法基本相同。不同的是在玻璃基材I上通过低压化学气相沉积的方法制备金属氧化物导电层2，以热蒸发的物理气相沉积方法制备金属层3。实施例十二如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃结构与实施例一相同。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一制备方法基本相同。不同的是在玻璃基材I上通过等离子化学气相沉积方法制备金属氧化物导电层2，以热蒸发的物理气相沉积方法制备金属层3。·实施例十三如附图所示，一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，该实施例导电玻璃结构与实施例一相同。一种实现上述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法与实施例一制备方法基本相同。不同的是在玻璃基材I上通过热喷涂的方法制备金属氧化物导电层2。本发明除上述实施例外，各项参数可根据具体要求进行调整，在各规定参数范围内进行选取。减反射膜可选用Si02。本发明的实施例二至实施例十除选用在玻璃基材I上通过磁控溅射的方法制备金属氧化物导电层2外，还可以采用LPCVD、PECVD或SPRAY中的任一种方法制备金属氧化物导电层2。本发明各实施例中所述的载气为氮气和压缩空气的混合气体。本发明的实施例很多，无法穷举，凡采用等同替换或等效替换形成的技术方案均属于发明要求保护的范围。
权利要求
1.一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，包括有玻璃基材(I)和透明导电膜(5)，还包括有减反射膜￠)，透明导电膜(5)包括有金属氧化物导电层(2)和第二金属氧化物导电层(4)，其特征在于在金属氧化物导电层(2)和第二金属氧化物导电层(4)之间夹置有金属层(3)，减反射膜(6)、金属氧化物导电层(2)、金属层(3)和第二金属氧化物导电层(4)依次设置在玻璃基材(I)的一侧表面上。
2.根据权利要求I所述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，其特征在于所述的玻璃基材(I)为普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。
3.根据'权利要求I所述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，其特征在于所述的金属氧化物导电层(2)厚度为100 500nm，金属层(3)厚度为10 lOOnm，第二金属氧化物导电层(4)厚度为100 500nm，减反射膜(6)的膜层厚度为65 200nm，减反射膜的折射率值为I. 55 I. 8。
4.根据权利要求I所述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，其特征在于所述的金属氧化物导电层⑵为AZ0、GZ0、Zn0、SnO2或ITO中的任一种。
5.根据权利要求I所述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，其特征在于所述的金属层(3)为银薄膜、铝薄膜、钥薄膜中的任一种，或者为银铝钥中任意二者组成的合金薄膜。
6.根据权利要求I所述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，其特征在于所述的第二金属氧化物导电层(4)为AZO、SnO2 = F或ITO中的任一种。
7.一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，其特征在于所述制备方法为在玻璃基材上通过低压化学气相沉积、等离子化学气相沉积、磁控溅射或热喷涂的方法制备金属氧化物导电层，以磁控溅射或热蒸发的物理气相沉积方法制备金属层，以化学气相沉积方法制备第二金属氧化物导电层，以溶胶凝胶方法制备减反射膜。
8.根据权利要求7所述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，其特征在于所述的在玻璃基材上通过磁控溅射的方法制备金属氧化物导电层，以磁控溅射的物理气相沉积方法制备金属层，以常压的化学气相沉积方法制备第二金属氧化物导电层，以溶胶凝胶方法制备减反射膜，具体操作步骤如下 第一步，将玻璃基材以溶胶凝胶方法制备减反射膜； 第二步，将金属氧化物靶材和金属靶材安装于磁控溅射生产线的溅射腔内； 第三步，对溅射腔进行抽真空，然后充入氩气，调整溅射腔的压强； 第四步，开启前端加热并进行温度设置；开启靶材直流射频电源，设置金属导电氧化物靶材溅射功率和金属靶材靶材溅射功率； 第五步，将清洗过的玻璃基材放置入磁控溅射生产线上片区，依次流拉至前端加热区、金属氧化物靶材溅射腔和金属靶材溅射腔，在辉光放电稳定的基础上进行溅射沉积，通过功率调节和氩气流量调节达到金属氧化物导电层的厚度要求和金属层的厚度要求； 第六步，将上一步得到的镀制有金属氧化物导电层和金属层的玻璃基材放置入化学气相沉积生产线内镀制第二金属氧化物导电层，通过调节控制玻璃基材的加热温度、原料气体流量、玻璃基材移动速度和载气流量，达到第二金属氧化物导电层的厚度要求，制备出带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃。
9.根据权利要求8所述带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，其特征在于所述步骤中 第一步，将玻璃基材通过制备无机-有机杂质化硅溶胶、涂膜、疏水处理和固化处理步骤的溶胶凝胶方法制备减反射膜； 第二步，靶材与玻璃基材的间距调整为20 60mm ； 第三步，对溅射腔进行抽真空至1·0_3pa ;调整溅射腔的压强为0. 8 3pa ; 第四步，温度设置为100 200°C ;金属导电氧化物靶材溅射功率设置为200 300W，金属靶材溅射功率设置为100 200W ； 第五步，将金属氧化物导电层厚度沉积为100 500nm,金属层厚度沉积为10 IOOnm ； 第六步，调节控制玻璃基材的加热温度为300 600°C，玻璃基材移动速度控制在I 2m/min，载气流量控制在10 90L/min，将第二金属氧化物导电层厚度沉积为100 500nm。
全文摘要
本发明涉及一种带有单面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃及其制备方法。本发明导电玻璃还包括减反射膜(6)，本发明在金属氧化物导电层(2)和第二金属氧化物导电层(4)之间夹置金属层(3)，减反射膜(6)、金属氧化物导电层(2)、金属层(3)和第二金属氧化物导电层(4)依次设在玻璃基材(1)一侧表面上。在玻璃基材上通过LPCVD、PECVD、SPUTTER或SPRAY方法制备金属氧化物导电层，以磁控溅射或热蒸发的方法制备金属层，以化学气相沉积方法制备第二金属氧化物导电层，以溶胶凝胶方法制备减反射膜。本发明透光性好，导电性强，散射度高，膜层结构稳定性好；性价比高；制备成本低。
文档编号H01L31/0224GK102683434SQ20111005489
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者林于庭, 林金汉, 林金锡, 林鹏 申请人:常州亚玛顿股份有限公司