CN203157263U - 一种tco玻璃 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种TCO玻璃，包括依次层叠结合的玻璃基片、五氧化二钽膜层、硅氧化物膜层和掺铝氧化锌膜层。该TCO玻璃通过在玻璃基片和硅氧化物膜层之间增加一层五氧化二钽（Ta₂O₅）作为减反层，利用多层膜的光学干涉作用，使反射率减小，提高透过率，且消除了发黄现象。该TCO玻璃可显著提高薄膜太阳能电池的转化效率；且显示效果好，外观优良，应用范围广泛。

Description

一种TCO玻璃

技术领域

本实用新型属于玻璃技术领域，尤其涉及一种TCO玻璃。

背景技术

TCO（Transparent Conductive Oxide）玻璃，即透明导电氧化物镀膜玻璃，即在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物薄膜。其中，透明导电氧化物薄膜（TCO薄膜）主要包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料，具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等共同光电特性，因此，TCO玻璃可广泛地应用于太阳能电池、平面显示及其它光电器件领域。

TCO薄膜主要包括掺锡氧化铟（ITO）、掺氟氧化锡（FTO）和掺铝氧化锌（AZO）。其中，以ITO为代表的ITO玻璃，工艺成熟，性能稳定，主要应用于平板显示器；实现在线生产的FTO玻璃，也已规模化应用于太阳能电池。近年来，随着AZO薄膜研究的不断深入，由于透过率高、导电性好和成本低等因素，可作为ITO的替代品，被认为是其中最有发展潜力的材料，AZO玻璃也因此备受关注。

目前，制备AZO玻璃主要采用真空磁控溅射法，即先在玻璃衬底上镀一层硅氧化物薄膜，再镀一层AZO薄膜。该镀膜玻璃经化学刻蚀后可作为薄膜太阳能电池的前电极使用，主要性能指标包括电阻和透过率。然而，通过上述方法制得的AZO玻璃，可见光的透过率较低，影响薄膜太阳能电池的转化效率；且存在发黄现象，主要是由于AZO薄膜本身显黄色以及玻璃衬底中的钠离子向AZO内部渗透引起的，产品外观较差，甚至在某些对外观要求严格的场合不能应用，限制了AZO玻璃的使用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能提高透过率，消除发黄现象的TCO玻璃。

本实用新型是这样实现的：一种TCO玻璃，包括玻璃基片和在所述玻璃基片的表面上依次层叠结合的硅氧化物膜层和掺铝氧化锌膜层，还包括层叠结合在所述玻璃基片与硅氧化物膜层之间的五氧化二钽膜层。

优选地，所述五氧化二钽膜层的厚度为10～15nm。

优选地，所述硅氧化物膜层的厚度为50～80nm。

优选地，所述掺铝氧化锌膜层的厚度为600～1000nm。

优选地，所述玻璃基片为超白玻璃。

进一步优选地，所述超白玻璃的厚度为2.0～4.0mm。

本实用新型提供的TCO玻璃通过在玻璃基片和硅氧化物膜层之间增加一层五氧化二钽（Ta₂O₅）作为减反层，利用多层膜的光学干涉作用，使反射率减小，提高透过率，且消除了发黄现象。因此，该TCO玻璃可显著提高薄膜太阳能电池的转化效率；且显示效果好，外观优良，应用范围广泛。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的TCO玻璃的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。

本实用新型提供一种能提高透过率，消除发黄现象的TCO玻璃。该TCO玻璃的结构如图1所示，包括依次层叠结合的玻璃基片1、五氧化二钽膜层2、硅氧化物膜层3和掺铝氧化锌膜层4。这样，该TCO玻璃通过在玻璃基片1和硅氧化物膜层3之间增加了作为减反层的五氧化二钽（Ta₂O₅）膜层2，利用多层膜的光学干涉作用，使反射率减小，提高透过率，且消除了发黄现象。该TCO玻璃透过率高，大大提高了薄膜太阳能电池的转化效率；且在平面显示产品中使用时，透过率高，无发黄现象，明显改善了产品的显示效果。

作为本实用新型优选实施例，图1所示的上述五氧化二钽膜层2的厚度为10～15nm；上述硅氧化物膜层3的厚度为50～80nm，其中，硅氧化物可以为SiO、SiO₂或者两者的混合物；掺铝氧化锌膜层4的厚度为600～1000nm；玻璃基片为超白玻璃。在进一步优选实施例，该超白玻璃的厚度为2.0～4.0mm。在该优选实施例中，通过调整各膜层的厚度，使得各层之间的光学干涉作用发挥至最佳，进一步降低其对光线的反射现象，提高光的透过率，消除发黄现象，使薄膜太阳能电池的转化效率更高，产品显示效果更好。

作为具体实施例，上述TCO玻璃的制备方法如下，主要步骤为：

（1）将玻璃基片进行清洗、吹干；

（2）采用真空磁控溅射依次镀五氧化二钽膜层2、硅氧化物膜层3和掺铝氧化锌膜层4，得到该TCO玻璃。

具体地，上述步骤（1）中对玻璃基片进行清洗的方法按照现有的常规方法进行即可。

上述步骤（2）真空磁控溅射所用的设备可以是卧式全自动连续磁控溅射镀膜机，其各项参数设置如下：镀膜温度为300～350℃；进入Ta₂O₅靶区域镀Ta₂O₅膜时，通入O²和Ar；进入Si靶区域镀硅氧化物膜时，通入Ar、O²和N²，进行反应溅射；进入TCO靶区域镀AZO膜时，通入Ar。

可以将上述步骤（1）和（2）制得的TCO玻璃送入刻蚀机中，采用化学刻蚀的方法，对AZO薄膜进行刻蚀，使之产生粗糙的绒面，从而得到薄膜太阳能电池前电极用TCO玻璃。该TCO玻璃的绒面结构，使入射光发生漫射现象，进一步增加了TCO玻璃的透过率，提高薄膜电池的转化效率。

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

实施例1

一种TCO玻璃，包括超白玻璃基片，在该超白玻璃基片的一表面依次层叠结合有五氧化二钽（Ta₂O₅）膜层、硅氧化物（SiO_x，其中1≤x≤2)膜层和掺铝氧化锌（AZO）膜层。其中，该超白玻璃基片的厚度为3.2mm，Ta₂O₅膜厚为10nm，SiO_x膜厚为50nm，AZO膜厚为600nm。

该TCO玻璃的制备方法如下：

首先将超白玻璃基片清洗、吹干；然后加载玻璃基片，设置镀膜机参数，依次镀Ta₂O₅膜、SiO_x膜和AZO膜，得到该TCO玻璃。

其中，镀各层膜采用卧式全自动连续磁控溅射镀膜机，镀膜温度为300℃；首先通入Ar和O₂，沉积Ta₂O₅膜，再打开2个Si靶，通入Ar、O²和N²，进行反应溅射，沉积SiO_x膜，最后在10个AZO靶处，通入Ar，沉积AZO膜。

将上述制得的TCO玻璃进行化学刻蚀，得到薄膜太阳能电池前电极用TCO玻璃，经性能测试，其电阻为10Ω，透过率为85%，肉眼观察无发黄现象。

实施例2

一种TCO玻璃，包括超白玻璃基片，在该超白玻璃基片的一表面依次层叠结合有五氧化二钽（Ta₂O₅）膜层、硅氧化物（SiO_x，其中1≤x≤2)膜层和掺铝氧化锌（AZO）膜层。其中，该超白玻璃基片的厚度为3.2mm，Ta₂O₅膜厚为12nm，SiO_x膜厚为60nm，AZO膜厚为800nm。

该TCO玻璃的制备方法如下：

首先将超白玻璃基片清洗、吹干；然后加载玻璃基片，设置镀膜机参数，依次镀Ta₂O₅膜、SiO_x膜和AZO膜，得到该TCO玻璃。

其中，镀各层膜采用卧式全自动连续磁控溅射镀膜机，镀膜温度为300℃；首先通入Ar和O²，沉积Ta₂O₅膜，再打开2个Si靶，通入Ar、O²和N²，进行反应溅射，沉积SiO_x膜，最后在10个AZO靶处，通入Ar，沉积AZO膜。

将上述制得的TCO玻璃进行化学刻蚀，得到薄膜太阳能电池前电极用TCO玻璃，经性能测试，其电阻为9Ω，透过率为84%，肉眼观察无发黄现象。

实施例3

一种TCO玻璃，包括超白玻璃基片，在该超白玻璃基片的一表面依次层叠结合有五氧化二钽（Ta₂O₅）膜层、硅氧化物（SiO_x，其中1≤x≤2)膜层和掺铝氧化锌（AZO）膜层。其中，该超白玻璃基片的厚度为3.2mm，Ta₂O₅膜厚为15nm，SiO_x膜厚为80nm，AZO膜厚为1000nm。

该TCO玻璃的制备方法如下：

首先将超白玻璃基片清洗、吹干；然后加载玻璃基片，设置镀膜机参数，依次镀Ta₂O₅膜、SiO_x膜和AZO膜，得到该TCO玻璃。

其中，镀各层膜采用卧式全自动连续磁控溅射镀膜机，镀膜温度为300℃；首先通入Ar和O²，沉积Ta₂O₅膜，再打开2个Si靶，通入Ar、O²和N²，进行反应溅射，沉积SiO_x膜，最后在10个AZO靶处，通入Ar，沉积AZO膜。

将上述制得的TCO玻璃进行化学刻蚀，得到薄膜太阳能电池前电极用TCO玻璃，经性能测试，其电阻为8Ω，透过率为83%，肉眼观察无发黄现象。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种TCO玻璃，包括玻璃基片和在所述玻璃基片的表面上依次层叠结合的硅氧化物膜层和掺铝氧化锌膜层，其特征在于：还包括层叠结合在所述玻璃基片与硅氧化物膜层之间的五氧化二钽膜层。

2.如权利要求1所述的TCO玻璃，其特征在于：所述五氧化二钽膜层的厚度为10～15nm。

3.如权利要求1或2所述的TCO玻璃，其特征在于：所述硅氧化物膜层的厚度为50～80nm。

4.如权利要求1或2所述的TCO玻璃，其特征在于：所述掺铝氧化锌膜层的厚度为600～1000nm。

5.如权利要求1或2所述的TCO玻璃，其特征在于：所述玻璃基片为超白玻璃。

6.如权利要求5所述的TCO玻璃，其特征在于：所述超白玻璃的厚度为2.0～4.0mm。