CN202013889U - 带有双面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型高性能导电玻璃，特别涉及一种带有双面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃。本实用新型包括玻璃基材(1)和透明导电膜(5)，还包括减反射膜(6)，透明导电膜(5)包括金属氧化物导电层(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)之间夹置金属层(3)，第一减反射膜(7)、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(1)的一侧表面上，第二减反射膜(8)设置在玻璃基材(1)的另一侧表面上。本实用新型好处：(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；(2)性价比高，使用成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型高性能导电玻璃，特别涉及一种带有双面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃，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。
实用新型内容
本实用新型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，且性价比高的带有双面减反射膜的薄膜太阳能电池用导电玻璃。
实现上述目的的技术方案是：一种带有双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，第一减反射膜、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，第二减反射膜设置在玻璃基材的另一侧表面上。
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10～100nm，第二金属氧化物导电层厚度为100～500nm，第一减反射膜的膜层厚度为65～200nm，第一减反射膜的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜的膜层厚度为65～200nm，第二减反射膜的折射率值为1.22～1.4。
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、钼薄膜中的任一种，或者为银铝钼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、SnO2:F或ITO中的任一种。
采用本实用新型的技术方案，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。本实用新型一改现有的透时导电膜膜层单一结构，本实用新型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，第一减反射膜、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，第二减反射膜设置在玻璃基材另一侧的表面上。本实用新型第一减反射膜和第二减反射膜先沉积在玻璃基材两侧的表面上，再在第一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。本实用新型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。本实用新型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；且本实用新型带有双面减反射膜，使本实用新型膜结构十分丰富，使本实用新型减反效果非常好；(2)性价比高，使用成本低。本实用新型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，本实用新型用简单的结构解决这一一直难以解决的技术问题，由于本实用新型的性能大大提高，使得本实用新型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。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例一
如附图所示，一种带有双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1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。减反射膜6由第一减反射膜7和第二减反射膜8组成。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，第一减反射膜7、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1的一侧表面上，第二减反射膜8设置在玻璃基材1的另一侧表面上。所述的玻璃基材1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，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为100nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。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SnO2:F。
本实施例制得的带有双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8.8Ω/□，可见光波段平均透过率达76％。
实施例二
如附图所示，一种带有双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SnO2:F。与实施例一不同的是：所述的玻璃基材1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，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为80nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。
本实施例制得的带有双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12Ω/□，可见光波段平均透过率达76％。
实施例三
如附图所示，一种带有双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200nm，金属层3厚度为50nm，第二金属氧化物导电层4厚度为300nm，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为120nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。所述的金属氧化物导电层2为GZO。
本实施例制得的带有双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9.4Ω/□，可见光波段平均透过率达76％。
实施例四
如附图所示，一种带有双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，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为70nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。所述的金属氧化物导电层2为GZO，金属层3为铝薄膜。
本实施例制得的带有双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11Ω/□，可见光波段平均透过率达76％。
实施例五
如附图所示，一种带有双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1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100nm，金属层3厚度为10nm，第二金属氧化物导电层4厚度为230nm，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为65nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。所述的金属氧化物导电层2为ZnO，金属层3为钼薄膜，第二金属氧化物导电层4为AZO。
实施例六
如附图所示，一种带有双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，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为150nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。所述的金属氧化物导电层2为SnO2。所述的金属层3为银铝合金薄膜，第二金属氧化物导电层4为AZO。
实施例七
如附图所示，一种带有双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100nm，第二金属氧化物导电层4厚度为450nm，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为180nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。所述的金属氧化物导电层2为ITO，金属层3为银钼合金薄膜，第二金属氧化物导电层4为ITO。
实施例八
如附图所示，一种带有双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1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，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为90nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。所述的金属氧化物导电层2为ITO，金属层3为铝钼合金薄膜，第二金属氧化物导电层4为SnO2:F。
实施例九
如附图所示，一种带有双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100nm，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为130nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。所述的第二金属氧化物导电层4为AZO。
实施例十
如附图所示，一种带有双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，第一减反射膜7和第二减反射膜8的膜层厚度均为200nm，第一减反射膜7的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜8的折射率值为1.22～1.4。所述的金属氧化物导电层2为AZO，金属层3为铝薄膜，第二金属氧化物导电层4为ITO。
本实用新型除上述实施例外，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。
本实用新型的实施例很多，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实用新型要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种带有双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(1)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)，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)，第一减反射膜(7)、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(1)的一侧表面上，第二减反射膜(8)设置在玻璃基材(1)的另一侧表面上。
2.根据权利要求1所述带有双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(1)为普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。
3.根据权利要求1所述带有双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10～100nm，第二金属氧化物导电层(4)厚度为100～500nm，第一减反射膜(7)的膜层厚度为65～200nm，第一减反射膜(7)的折射率值为1.55～1.8，第二减反射膜(8)的膜层厚度为65～200nm，第二减反射膜(8)的折射率值为1.22～1.4。
4.根据权利要求1所述带有双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)为AZO、GZO、ZnO、SnO2或ITO中的任一种。
5.根据权利要求1所述带有双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、钼薄膜中的任一种。
6.根据权利要求1所述带有双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。
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