CN203398137U - 太阳电池阵抗辐照玻璃盖片 - Google Patents

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肖志斌
铁剑锐
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Abstract

本实用新型涉及一种太阳电池阵抗辐照玻璃盖片，包括串联成一体的复数个单体玻璃盖片；单体玻璃盖片包括蒸镀在玻璃衬底一面的氟化镁薄膜，其特点是：氟化镁薄膜上蒸镀烧结有纳米级ITO薄膜，ITO薄膜两角处蒸镀有多层结构电极。本实用新型通过全自动电子束加热真空蒸镀机，在氟化镁薄膜上蒸镀出纳米级厚的ITO薄膜，在400-1800nm波段内平均光谱透过率接近93%，既保护了电池阵不受恶劣环境侵害，起到抗辐照的作用，又不会降低电池阵光电转换效率；通过烧结对ITO薄膜进行退火处理，ITO薄膜不脱落；采用钛-钯-银多层金属化电极结构，大幅提高了电极的抗拉力强度，确保了太阳电池阵在各种复杂环境中工作的可靠性。

Description

太阳电池阵抗辐照玻璃盖片
技术领域
本实用新型属于太阳电池阵技术领域，特别是涉及太阳电池阵抗辐照玻璃盖片。
背景技术
太阳电池阵是用单体太阳电池组成的方阵将光能转换成电能的电源系统，可广泛应用于各领域，具有可靠性高﹐寿命长﹐转换效率高等优点。为了保证太阳电池阵受光表面免受外界恶劣环境的侵害，通常在太阳方阵受光表面覆有玻璃盖片。
目前，覆盖在太阳方阵受光表面的整体玻璃盖片，是由多个单体玻璃盖片串联在一起构成。单体玻璃盖片大多采用掺杂5%二氧化铈的硼硅酸盐作为玻璃衬底，由于其折射率为1.526，入射太阳光在界面的反射损失为4%，则在玻璃衬底表面沉积一层起增透作用的氟化镁薄膜，使入射太阳光在界面的反射损失降低到1%。但是由于氟化镁薄膜不导电，使得太阳电池阵存在充电不均匀的问题，为此在氟化镁薄膜表面蒸镀一层导电性能和透明度良好的氧化铟锡（ITO）膜。而ITO材料又存在在可见光波段对太阳光有吸收和与氟化镁材料之间存在匹配问题，当蒸镀在氟化镁薄膜表面的ITO膜过厚会降低电池对光的吸收效率，而影响电池阵的光电转换效率；ITO膜过薄则容易在氟化镁薄膜上脱落，降低了太阳电池阵工作的可靠性。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种不影响电池阵的光电转换效率、ITO膜不脱落，保证太阳电池阵在恶劣环境中能够可靠工作的太阳电池阵抗辐照玻璃盖片。
本发明采取的技术方案是：
太阳电池阵抗辐照玻璃盖片，包括通过汇流条串联成一体的复数个单体玻璃盖片，相邻单体玻璃盖片之间连接互联条；所述单体玻璃盖片包括蒸镀在长方形玻璃衬底一面的氟化镁薄膜，其特点是：氟化镁薄膜上蒸镀烧结有纳米级ITO薄膜，ITO薄膜两角处蒸镀有多层结构电极。
本发明还可以采用如下技术措施：
所述纳米级ITO薄膜的厚度为8-15nm。
所述多层结构电极为钛-钯-银电极。
所述钛-钯-银电极中钛的厚度为300nm、钯的厚度为100nm、银的厚度为5000nm。
所述氟化镁薄膜的厚度为50nm。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
1、本实用新型采用全自动电子束加热真空蒸镀机，在氟化镁薄膜上蒸镀出厚度为8-15nm的纳米级ITO薄膜，在400nm-1800nm波段范围内平均光谱透过率接近93%，既保护了电池阵，使其不受恶劣环境的侵害，有效起到抗辐照的作用，又不会造成因影响电池对光的吸收效率而降低电池阵的光电转换效率；
2、本实用新型通过烧结对ITO薄膜进行退火处理，确保ITO薄膜与氟化镁薄膜之间的结合能力，ITO薄膜不脱落，提高了ITO薄膜的牢固度。
3、本实用新型采用钛-钯-银多层金属化电极结构，提高了电极和ITO薄膜之间的附着能力，大幅提高了电极的抗拉力强度，确保了太阳电池阵在各种复杂环境中工作的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型太阳电池阵抗辐照玻璃盖片结构示意图；
图2是图1中单体玻璃盖片结构主视示意图；
图3是图2的俯视示意图。
图中，1-玻璃衬底，2-氟化镁薄膜，3-ITO薄膜，4-电极，5-互联条，6-ITO薄膜汇流条。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
太阳电池阵抗辐照玻璃盖片，包括通过汇流条串联成一体的复数个单体玻璃盖片，相邻单体玻璃盖片之间连接互联条；所述单体玻璃盖片包括蒸镀在长方形玻璃衬底一面的氟化镁薄膜。
本实用新型的创新点是：
氟化镁薄膜上蒸镀烧结有纳米级ITO薄膜，ITO薄膜两角处蒸镀有多层结构电极。
本实用新型的创新点还包括：
所述纳米级ITO薄膜的厚度为8-15nm。
所述多层结构电极为钛-钯-银电极。
所述钛-钯-银电极中钛的厚度为300nm、钯的厚度为100nm、银的厚度为5000nm。
所述氟化镁薄膜的厚度为50nm。
实施例：
本实用新型的制作过程：
首先，在六个相同尺寸的长方形硼硅酸盐玻璃衬底1上分别蒸镀出50nm的氟化镁薄膜2，然后进行以下步骤的制作：
⑴蒸镀ITO薄膜
将三氧化二铟（In2O3）粉末均匀掺杂5%氧化锡（SnO2）粉末形成氧化铟锡（ITO）材料，将ITO材料放入干净的坩埚中，将坩埚置入蒸发器中，设置蒸发器的加热温度250-300℃、蒸发速率0.5-0.8nm/s、充氧含量30-50mbar，ITO材料以电子束形式在氟化镁薄膜上蒸镀出12nm厚的ITO薄膜3；
⑵ITO薄膜退火处理
将蒸镀有ITO薄膜的玻璃衬底放在加热炉的托盘中，在大气中进行200-350℃、30-40min的退火处理，自然冷却到室温后，完成ITO薄膜的退火处理过程；
⑶蒸镀电极
将经过ITO薄膜退火处理的玻璃衬底放入真空室，将金属钛、金属钯、金属银放入坩埚中；采用自动蒸发台在玻璃衬底的ITO薄膜两角处依次蒸镀厚度为300nm的金属钛、100nm的金属钯和5000nm的金属银，ITO薄膜两角制出金属化钛-钯-银多层结构电极4，形成如图2和图3所示的单体玻璃盖片；
⑷连接单体玻璃盖片
采用压合机，用银箔互联条5焊接三个单体玻璃盖片上的电极，将三个单体玻璃盖片串联成一体，六个单体玻璃盖片构成两组串联玻璃盖片；每组串联玻璃盖片最外端的一个单体玻璃盖片的另一电极焊接银箔互联条后，两个银箔互联条另一端焊接在一个ITO薄膜汇流条6上，制成如图1所示的太阳电池阵抗辐照玻璃盖片。
验证性试验：
1、光谱透过率试验
用分光光度计，通过调节波长，对本实用新型制作的ITO薄膜厚度为12nm的太阳电池阵抗辐照玻璃盖片进行表1所示的光谱透过率试验：
表1：光谱透过率试验数据
波长（nm） 400 500 600 900 1100 1200-1800
透过率（%） 88.96 92.32 93.14 94.36 94.41 94.21
试验结果表明：400nm-1800nm波段范围内平均光谱透过率接近93%，大幅提高了电池对光的吸收效率，。
2、ITO薄膜牢固度试验
将蒸镀好的ITO膜玻璃盖片置于沸水中煮10-15min，取出后吹干，用橡皮反复擦拭薄膜表面30-50次，然后观察ITO膜的情况，发现ITO膜没有起皮和脱落的现象。
试验结果表明：ITO薄膜与氟化镁薄膜之间的结合力强，ITO薄膜不脱落，有效提高了ITO薄膜的牢固度。
3、电极焊点抗拉强度试验
将本实用新型制备的钛-钯-银作为多层金属化结构的电极上焊银箔拉力片，放到拉力机上进行表2所示的电极抗拉力强度试验；在受力方向为45°的银箔拉力下面挂65g-100g的砝码，电极上的银箔拉力片和电极未被因砝码的重力作用而拉断。
试验结果表明：采用多层金属化电极结构，大幅提高了电极的抗拉力强度，提高了电极的牢固性，确保太阳电池阵在各种复杂环境中工作的可靠性。
表2：焊点拉力抗拉强度试验数据
测试样品编号 悬挂砝码重量（g） 焊点抗拉强（N/mm2）
1 65 0.523
2 80 0.628
3 100 0.815
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.太阳电池阵抗辐照玻璃盖片，包括通过汇流条串联成一体的复数个单体玻璃盖片，相邻单体玻璃盖片之间连接互联条；所述单体玻璃盖片包括蒸镀在长方形玻璃衬底一面的氟化镁薄膜，其特征在于：氟化镁薄膜上蒸镀烧结有纳米级ITO薄膜，ITO薄膜两角处蒸镀有多层结构电极。
2.根据权利要求1所述的太阳电池阵抗辐照玻璃盖片，其特征在于：所述纳米级ITO薄膜的厚度为8-15nm。
3.根据权利要求1所述的太阳电池阵抗辐照玻璃盖片，其特征在于：所述多层结构电极为钛-钯-银电极。
4.根据权利要求3所述的太阳电池阵抗辐照玻璃盖片，其特征在于：所述钛-钯-银电极中钛的厚度为300nm、钯的厚度为100nm、银的厚度为5000nm。
5.根据权利要求1所述的太阳电池阵抗辐照玻璃盖片，其特征在于：所述氟化镁薄膜的厚度为50nm。
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