本发明专利技术公开了一种在可见光波段具有高透射特性的薄膜材料低温制备方法，该方法包括以下步骤：（1）石英片的清洗；（2）以硅烷和甲烷为反应气体采用等离子体增强化学气相沉积技术在石英片上沉积碳化硅薄膜；（3）以甲烷为反应气体采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤（2）中的碳化硅薄膜上沉积非晶碳薄膜。此发明专利技术方法通过调整和优化双层膜的折射率及厚度，从而降低薄膜对光的反射。经过上述步骤所制备的减反射膜具有工艺简单、成本低以及在可见光波段具有透射率高等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及薄膜材料及其制备方法，具体涉及一种采用等离子体增强化学气相沉积技术低温沉积一种具有高透射特性太阳能电池减反射膜的方法。
技术介绍
太阳能光伏发电作为一种清洁可再生能源具有巨大的发展前景和空间，目前已得到世界各国重视并被大规模开发和应用。当前产业化和正在研究的新型高效太阳能电池材料种类丰富，结构形式多样，但这些电池要么存在光电转换效率低、性能稳定性差、成本高，要么存在结构复杂、工艺难度大等问题。在各种太阳能电池中当前市场份额最大、技术最成熟、性能最稳定的是单晶硅和多晶硅太阳能电池，但其光电转换效率相对其进一步发展和应用而言仍然较低，其中电池光滑表面光反射引起的太阳光不能被充分吸收是导致其光电转换效率较低的因素之一。为降低太阳光反射损失，多种减反射技术得以研究、开发和应用，其中，在太阳能电池表面制备减反射膜就是常用的一种减反射技术。这种减反射技术利用薄膜对光产生的干涉效应可以减少光的反射，提高电池对入射光的利用率，从而提高电池光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在可见光波段具有高透射特性太阳能电池减反射膜膜材料的一种低温制备方法。该方法通过等离子体增强化学气相沉积技术可在晶体硅太阳能电池表面于较低温度下沉积一种减反射膜，这种薄膜具有材料来源广、成本低、减反射性能优异以及还能同时对电池表面起钝化和保护作用。本专利技术提供的一种具有高透射特性太阳能电池减反射膜的制备方法，包括下述步骤：（1）清洗石英片。先将石英片基底置于丙酮溶液中超声清洗5～10分钟，接着利用去离子水把石英片超声冲洗干净；再将石英片置于乙醇溶液中超声清洗5～10分钟，再用去离子水超声清洗干净；最后用氮气吹干石英片；（2）以硅烷和甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在石英基片上制备碳化硅薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：180～250W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：150～250℃，腔体压强：90～150Pa，氢气稀释5%～10%（体积百分比）的硅烷流量：20～40sccm，甲烷流量：30～50sccm，镀膜时间：30～45分钟；（3）以甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤（2）中已制备完毕的碳化硅薄膜上再沉积非晶碳薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：200～250W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：200～250℃，腔体压强：100～200Pa，甲烷流量：35～60sccm，镀膜时间：25～45分钟；经过以上步骤，所制备的薄膜在可见光波段入射光的透过率高于92%。本专利技术方法通过调整和优化双层膜的折射率及厚度，从而降低薄膜对光的反射。附图说明图1为实施例1所制备的薄膜在300-900nm波段入射光透过率曲线图。具体实施方式以下实施案例用以说明本专利技术，但不用于限制本专利技术。实施例1一种具有高透射特性太阳能电池减反射膜的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）清洗石英片。先将石英片基底置于丙酮溶液中超声清洗10分钟，接着利用去离子水把石英片超声冲洗干净；再将石英片置于乙醇溶液中超声清洗10分钟，再用去离子水超声清洗干净；最后用氮气吹干石英片；（2）以硅烷和甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在石英基片上制备碳化硅薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：180W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：200℃，腔体压强：150Pa，氢气稀释5%（体积百分比）的硅烷流量：40sccm，甲烷流量：50sccm，镀膜时间：30分钟；（3）以甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤（2）中已制备完毕的碳化硅薄膜上再沉积非晶碳薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：200W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：200℃，腔体压强：100Pa，甲烷流量：35sccm，镀膜时间：25min；图1为实施例1所制备的薄膜在300-900nm波段入射光透过率曲线图，从图中能较清晰地观察到薄膜在500-800纳米波段入射光的透过率高于93%。实施例2一种具有高透射特性太阳能电池减反射膜的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）清洗石英片。先将石英片基底置于丙酮溶液中超声清洗10分钟，接着利用去离子水把石英片超声冲洗干净；再将石英片置于乙醇溶液中超声清洗10分钟，再用去离子水超声清洗干净；最后用氮气吹干石英片；（2）以硅烷和甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在石英基片上制备碳化硅薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：200W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：150℃，腔体压强：90Pa，氢气稀释10%（体积百分比）的硅烷流量：20sccm，甲烷流量：30sccm，镀膜时间：35分钟；（3）以甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤（2）中已制备完毕的碳化硅薄膜上再沉积非晶碳薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：200W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：200℃，腔体压强：150Pa，甲烷流量：45sccm，镀膜时间：30min；经过以上步骤，所制备的薄膜在500-800纳米波段入射光的透过率高于92%。实施例3一种具有高透射特性太阳能电池减反射膜的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）清洗石英片。先将石英片基底置于丙酮溶液中超声清洗5分钟，接着利用去离子水把石英片超声冲洗干净；再将石英片置于乙醇溶液中超声清洗5分钟，再用去离子水超声清洗干净；最后用氮气吹干石英片；（2）以硅烷和甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在石英基片上制备碳化硅薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：220W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：250℃，腔体压强：120Pa，氢气稀释10%（体积百分比）的硅烷流量：30sccm，甲烷流量：40sccm，镀膜时间：45分钟；（3）以甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤（2）中已制备完毕的碳化硅薄膜上再沉积非晶碳薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：220W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：250℃，腔体压强：200Pa，甲烷流量：45sccm，镀膜时间：35min；经过以上步骤，所制备的薄膜在500-800纳米波段入射光的透过率高于94%。实施例4一种具有高透射特性太阳能电池减反射膜的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）清洗石英片。先将石英片基底置于丙酮溶液中超声清洗5分钟，接着利用去离子水把石英片超声冲洗干净；再将石英片置于乙醇溶液中超声清洗10分钟，再用去离子水超声清洗干净；最后用氮气吹干石英片；（2）以硅烷和甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在石英基片上制备碳化硅薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：250W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：230℃，腔体压强：120Pa，氢气稀释5%（体积百分比）的硅烷流量：35sccm，甲烷流量：50sccm，镀膜时间：30分钟；（3）以甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤（2）中已制备完毕的碳化硅薄膜上再沉积非晶碳薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：250W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：230℃，腔体压强：170Pa，甲烷流量：60sccm，镀膜时间：45min；经过以上步骤，所制备的薄膜在500-900本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有高透射特性太阳能电池减反射膜的制备方法，其步骤包括：（1）清洗石英片，先将石英片基底置于丙酮溶液中超声清洗5 ～ 10分钟，接着利用去离子水把石英片超声冲洗干净；再将石英片置于乙醇溶液中超声清洗5 ～ 10分钟，再用去离子水超声清洗干净；最后用氮气吹干石英片；（2）以硅烷和甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在石英基片上制备碳化硅薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：180 ～ 250 W，射频频率：13.56 MHz，沉积温度：150 ～ 250℃，腔体压强：90～150 Pa，氢气稀释5% ～ 10%（体积百分比）的硅烷：20 ～40 sccm，甲烷：30 ～ 50 sccm， 镀膜时间：30 ～ 45分钟；（3）以甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在步骤（2）中已制备完毕的碳化硅薄膜上再沉积非晶碳薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：200 ～ 250 W，射频频率：13.56 MHz，沉积温度：200 ～ 250 ℃，腔体压强：100 ～200 Pa，甲烷：35 ～ 60 sccm， 镀膜时间：25 ～ 45分钟。
【技术特征摘要】
1.一种具有高透射特性太阳能电池减反射膜的制备方法，其步骤包括：（1）清洗石英片，先将石英片基底置于丙酮溶液中超声清洗5～10分钟，接着利用去离子水把石英片超声冲洗干净；再将石英片置于乙醇溶液中超声清洗5～10分钟，再用去离子水超声清洗干净；最后用氮气吹干石英片；（2）以硅烷和甲烷为反应气体，采用等离子体增强化学气相沉积技术在石英基片上制备碳化硅薄膜；具体制备工艺参数为：射频功率：180～250W，射频频率：13.56MHz，沉积温度：150～...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭新玉，姜礼华，向鹏，肖婷，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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