CN202183397U - 一种高透光导电薄膜玻璃 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高透光导电薄膜玻璃，包括玻璃基层，在所述玻璃基层一表面还叠加设置有减反射膜层，在所述玻璃基层的与所述减反射膜层相对的表面开设有间隔分布的凹坑，在所述玻璃基层的开设有凹坑的表面还依次叠加设置有氧化硅膜层和透光导电层；所述氧化硅膜层的与所述玻璃基层叠加设置的表面设有间隔的凸起，所述氧化硅膜层的凸起与所述玻璃的凹坑相嵌，并叠加设置。本实用新型高透光导电薄膜玻璃采用多层结构叠加设置而成，使得该高透光导电薄膜玻璃的光透过率高，方块电阻值低，光电转化率高。

Description

一种高透光导电薄膜玻璃
技术领域
本实用新型属于太阳能薄膜电池技术领域，具体的说是涉及一种高透光导电薄膜玻璃。
背景技术
随着太阳能薄膜电池的技术发展，在近年来国内外的研究院校以及生产企业都在不断的努力提升薄膜电池的转换效率，在众多转换效率的提升方向中，其中一个尚未解决的问题是受到透明导电膜玻璃的局限性，虽然当前叠层或多结的薄膜太阳能电池在实验室能够做出来，但商业化生产时并没有实现最佳的电池转换效率。当前市场的透明导电膜玻璃的结构示意图如图1所示，包括玻璃基层2’和与玻璃基层2’叠加设置的导电层4’，其中，玻璃基层2’为普通浮法玻璃基层，导电层4’为掺氟二氧化锡(FTO)层。因玻璃本身含铁量偏高，当能量(光5)(可见光、近红外)进入玻璃基层2’时，透明浮法玻璃中的氧化铁存在着低价铁离子Fe2+和高价铁离子Fe3+两种状态，铁离子对可见光与红外波段具有一定的能量吸收，同时掺氟二氧化锡材料的特性在可见光、近红外也存在较高的能量吸收，导致在叠层或多结的太阳能电池上应用时效率低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术之缺陷，提供一种光透过率高，方块电阻值低，光电转化率高的高透光导电薄膜玻璃。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：
一种高透光导电薄膜玻璃，包括玻璃基层，在所述玻璃基层一表面还叠加设置有减反射膜层，在所述玻璃基层的与所述减反射膜层相对的表面开设有间隔分布的凹坑，在所述玻璃基层的开设有凹坑的表面还依次叠加设置有氧化硅膜层和透光导电层；所述氧化硅膜层的与所述玻璃基层叠加设置的表面设有间隔的凸起，所述氧化硅膜层的凸起与所述玻璃基层的凹坑相嵌，并叠加设置。
优选地，上述氧化硅膜层的与所述透光导电层叠加设置的表面设有间隔的凹坑，所述透光导电层的与所述氧化硅膜层叠加设置的表面设有间隔的凸起，所述透光导电层的凸起与氧化硅膜层的凹坑相嵌，并叠加设置。
进一步优选地，上述玻璃基层的与所述减反射膜层叠加设置的表面设有间隔的凸起，所述减反射膜层的与所述玻璃基层叠加设置的表面设有间隔的凹坑，所述减反射膜层的凹坑与所述玻璃基层的凸起相嵌，并叠加设置。
优选地，上述减反射膜层、玻璃基层和氧化硅膜层表面的凹坑的深度为0.1～1μm，宽度为1～4μm，同一层中两两相邻的凹坑的间距为0.02～4μm；所述玻璃基层、氧化硅膜层和透光导电层表面的凸起的高度为0.1～1μm，宽度为1～4μm，同一层中两两相邻的凸起的间距为0.02～4μm。
优选地，上述氧化硅膜层的厚度为30nm～200nm。
优选地，上述透光导电层为掺铝氧化锌导电层，所述掺铝氧化锌导电层的厚度为100nm～1500nm。
优选地，上述透光导电层的与氧化硅膜层相对的表面为绒面。
进一步优选地，上述绒面的雾度范围是550nm处为10～95％，1000nm处为3～70％。
优选地，上述减反射膜层为呈多孔状的二氧化硅层或由二氧化硅层与氧化钛层叠加的膜层。
优选地，上述玻璃基层为铁离子含量低于200PPM的超白浮法玻璃基层。
上述高透光导电薄膜玻璃采用多层结构叠加设置而成，使得该高透光导电薄膜玻璃的光透过率高，方块电阻值低，光电转化率高。其中，减反射膜层、玻璃基层表面开设的凹坑以及氧化硅膜层表面开设的凸起能有效的降低光线在其界面发生的反射，增加光线的折射；氧化硅膜层起到保护层的作用，能有效的阻挡玻璃基层中的钠离子对透光导电层的攻击，有效的保证了透光导电层的方块电阻值和对光的良好透过率，同时起到降低光线反射增强光线折射的作用。
附图说明
图1是现有透光导电薄膜玻璃结构示意图；
图2是本实用新型实施例高透光导电薄膜玻璃一种优选结构示意图；
图3是本实用新型实施例高透光导电薄膜玻璃另一种优选结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供一种光透过率和光电转化率高，方块电阻值低高透光导电薄膜玻璃。如图2、图3所示，该高透光导电薄膜玻璃包括依次叠加设置的减反射膜层1、玻璃基层2、氧化硅膜层3和透光导电层4；其中，在玻璃基层2的与减反射膜层1相对的表面开设有间隔分布的凹坑21，氧化硅膜层3的与玻璃基层2叠加设置的表面设有间隔的凸起31，氧化硅膜层3的凸起31与玻璃基层2的凹坑21相嵌，并叠加设置。这样，该高透光导电薄膜玻璃采用多层结构叠加设置而成，使得该高透光导电薄膜玻璃的光透过率高，方块电阻值低，光电转化率高。其中，减反射膜层1、玻璃基层2表面开设的凹坑21以及氧化硅膜层3表面开设的凸起31能有效的降低光线5在其界面发生的反射，增加光线5的折射；氧化硅膜层2起到保护层的作用，能有效的阻挡玻璃基层2中的钠离子对透光导电层4的攻击，有效的保证了透光导电层4的方块电阻值和对光的良好透过率，同时起到降低光线5反射，增强光线5折射的作用。
优选地，如图2、图3所示，玻璃基层2为铁离子含量低于200PPM的超白浮华玻璃基层，其凹坑21的深度优选为0.1～1μm，宽度优选为1～4μm，两两相邻的凹坑21的间距优选为0.02～4μm。该玻璃基层2的凹坑21优选但不仅仅采用物理或/和化学腐蚀的方式获得。氧化硅膜层3表面的凸起31的深度优选为0.1～1μm，宽度优选为1～4μm，两两相邻的凸起31的间距优选为0.02～4μm；该氧化硅膜层3的厚度优选为30nm～200nm，进一步优选为50nm～150nm。该优选结构的玻璃基层2和氧化硅膜层3能进一步提高光线5的折射率，降低光线5的反射，使光线5的在该界面发生反射率≤2％。
优选地，如图2、图3所示，作为本实用新型的实施例，氧化硅膜层3的与透光导电层4叠加设置的表面设有间隔的凹坑32，透光导电层4的与氧化硅膜层3叠加设置的表面设有间隔的凸起41，透光导电层4的凸起41与氧化硅膜层3的凹坑32相嵌，并叠加设置。透光导电层4的外表面设有间隔的凹坑42。其中，氧化硅膜层3表面的凹坑32的深度优选为0.1～1μm，宽度优选为1～4μm，两两相邻的凹坑32的间距优选为0.02～4μm。透光导电层4为掺铝氧化锌导电层，其厚度优选为100nm～1500nm，进一步优选为500nm～1500nm；该透光导电层4的凸起41高度优选为0.1～1μm，宽度优选为1～4μm，两两相邻的凸起41的间距优选为0.02～4μm；透光导电层4的透光导电层4的凹坑42深度优选为0.1～1μm，宽度优选为1～4μm，两两相邻的凹坑42的间距优选为0.02～4μm。该优选结构的氧化硅膜层3和透光导电层4能进一步提高光线5的折射率，降低光线5的反射，使光线5的在该界面发生反射率。当然，该透光导电层4的外表面也可以为平面。
在上述如图2、图3所示实施例中，发明人经实验得知，当掺铝氧化锌导电层(即透光导电层4)厚度在600～1000nm时，该掺铝氧化锌导电层的方块电阻在≤15Ω/sq，波长在380～1100nm时，平均透过率为≥80％；当掺铝氧化锌导电层(即透光导电层4)厚度在380nm～2500nm时，该掺铝氧化锌导电层的平均透过率为≥50％，波长在380～1100nm时，平均透过率为≥80％，此时掺铝氧化锌导电层的方块电阻为≤10Ω/sq。
优选地，如图2、图3所示，作为本实用新型的实施例，透光导电层4的与氧化硅膜层3相对的表面即透光导电层4的外表面为绒面。该绒面的雾度范围550nm处为10～95％，1000nm处为3～70％。该绒面结构的透光导电层4的外表面具有光散射作用，可使入射的光在电池层界面产生多次的反射以及提高薄膜电池表面积促使提高发电量。
在上述如图2、图3所示的实施例中，该绒面结构的透光导电层4的外表面制备的方法优选为：选择性的将透光导电层4的外表面采用干法(等离子刻蚀、激光刻蚀)或湿法(酸液)刻蚀形成绒面并具有雾度。
进一步优选地，如图3所示，作为本实用新型的实施例，玻璃基层2的与减反射膜层1叠加设置的表面设有间隔的凸起22，该减反射膜层1的与玻璃基层2叠加设置的表面设有间隔的凹坑11，减反射膜层1的凹坑11与玻璃基层2的凸起22相嵌，并叠加设置，减反射膜层1的与玻璃基层2相对的表面即减反射膜层1的外表面设有间隔的凸起12，该凸起12使得该减反射膜层1的外表面呈波形面。其中，减反射膜层1为多孔状的二氧化硅层，其凹坑11的深度优选为0.1～1μm，宽度优选为1～4μm，两两相邻的凹坑11的间距优选为0.02～4μm。玻璃基层2的凸起22的高度优选为0.1～1μm，宽度优选为1～4μm，两两相邻的凸起22的间距优选为0.02～4μm。该优选结构的减反射膜层1和玻璃基层2能进一步提高光线5的折射率，降低光线5的反射，使光线5的反射降至≤2％。当然，减反射膜层1还可以是二氧化硅层与氧化钛层叠加的膜层或两层以上的二氧化硅层叠加构成。当减反射膜层1为二氧化硅层与氧化钛层叠加的膜层时，该二氧化硅层或氧化钛层与玻璃基层2叠加设置。玻璃基层2还可以是溢流熔融法制程所生产的超薄玻璃。
在优选地，如图2、图3所示，作为本实用新型的实施例，该高透光导电薄膜玻璃中的减反射膜层1、氧化硅膜层3和透光导电层4采用沉积的方式与玻璃基层2叠加连接为一整体。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高透光导电薄膜玻璃，包括玻璃基层，其特征在于：在所述玻璃基层一表面还叠加设置有减反射膜层，在所述玻璃基层的与所述减反射膜层相对的表面开设有间隔分布的凹坑，在所述玻璃基层的开设有凹坑的表面还依次叠加设置有氧化硅膜层和透光导电层；所述氧化硅膜层的与所述玻璃基层叠加设置的表面设有间隔的凸起，所述氧化硅膜层的凸起与所述玻璃的凹坑相嵌，并叠加设置。
2.根据权利要求1所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述氧化硅膜层的与所述透光导电层叠加设置的表面设有间隔的凹坑，所述透光导电层的与所述氧化硅膜层叠加设置的表面设有间隔的凸起，所述透光导电层的凸起与氧化硅膜层的凹坑相嵌，并叠加设置。
3.根据权利要求2所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述玻璃基层的与所述减反射膜层叠加设置的表面设有间隔的凸起，所述减反射膜层的与所述玻璃基层叠加设置的表面设有间隔的凹坑，所述减反射膜层的凹坑与所述玻璃基层的凸起相嵌，并叠加设置。
4.根据权利要求3所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述减反射膜层、玻璃基层和氧化硅膜层表面的凹坑的深度为0.1～1μm，宽度为1～4μm，同一层中两两相邻的凹坑的间距为0.02～4μm；
所述玻璃基层、氧化硅膜层和透光导电层表面的凸起的高度为0.1～1μm，宽度为1～4μm，同一层中两两相邻的凸起的间距为0.02～4μm。
5.根据权利要求1至3任一所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述氧化硅膜层的厚度为30nm～200nm。
6.根据权利要求1至3任一所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述透光导电层为掺铝氧化锌导电层，所述掺铝氧化锌导电层的厚度为100nm～1500nm。
7.根据权利要求1至3任一所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述透光导电层的与氧化硅膜层相对的表面为绒面。
8.根据权利要求7所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述绒面的雾度范围是550nm处为10～95％，1000nm处为3～70％。
9.根据权利要求1至3任一所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述减反射膜层为呈多孔状的二氧化硅层或由二氧化硅层与氧化钛层叠加的膜层。
10.根据权利要求1至3任一所述的高透光导电薄膜玻璃，其特征在于：所述玻璃基层为铁离子含量低于200PPM的超白浮法玻璃基层。
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