System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃及其制备方法和应用技术_技高网

耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃及其制备方法和应用技术

技术编号:40755667 阅读:28 留言:0更新日期:2024-03-25 20:09
本申请涉及镀膜玻璃技术领域,提供了一种耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃及其制备方法和应用。其中,透明导电氧化物镀膜玻璃,包括依次层叠设置的玻璃基底、屏蔽层、减反射层、第一导电层和第二导电层,其中,第一导电层和第二导电层为掺杂氟的二氧化锡层,第一导电层和第二导电层的结晶度为50%以上,晶粒尺寸为50nm以上。本申请提供的透明导电氧化物镀膜玻璃,屏蔽层阻挡玻璃基底中的钠、钾等离子进入导电层,提高导电层在高温下的导电稳定性,减反射层提高透明导电氧化物镀膜玻璃的透射率,第一导电层和第二导电层使高温下的自由载流子的平均自由程远小于晶粒尺寸,降低晶界散射对霍尔迁移率的影响,进一步提高导电层在高温下的光电性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于镀膜玻璃,尤其涉及一种耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃及其制备方法和应用


技术介绍

1、薄膜太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄膜,在解决能源危机中起到重要作用。尤其是碲化镉(cdte)薄膜太阳能电池,其效率高、制造容易以及生产成本低,成为商业上很成功的太阳能电池。但薄膜太阳能电池的半导体层几乎没有横向导电性能,需要使用透明导电氧化物镀膜玻璃(tco镀膜玻璃)作为前电极来有效地收集电池电流,因此,tco镀膜玻璃成为薄膜太阳能电池不可或缺的组成部分。目前,主要采用近空间升华法来生产cdte薄膜太阳能电池,由于蒸发源被置于与衬底(tco镀膜玻璃)同面积的容器内,衬底与蒸发源需要靠近放置,让两者的温度差尽量小,才能使cdte薄膜的生长接近理想平衡状态,这需要tco镀膜玻璃温度达到600℃以上。然而,现有的tco镀膜玻璃在温度达到500℃左右时,玻璃表面的膜层会发生物理或者化学变化,使载流子浓度和迁移率降低,从而影响tco镀膜玻璃的光电性能。

2、因此,急需开发一种高温稳定性好的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃及其制备方法和应用,旨在解决现有的tco玻璃存在高温稳定性较差的问题。

2、为实现上述申请目的,本申请采用的技术方案如下:

3、第一方面,本申请提供一种透明导电氧化物镀膜玻璃,包括依次层叠设置的玻璃基底、屏蔽层、减反射层、第一导电层和第二导电层,其中,第一导电层和第二导电层为掺杂氟的二氧化锡层,第一导电层和第二导电层的结晶度为50%以上,晶粒尺寸为50nm以上。

4、在实施例中,第一导电层的结晶度为58%以上,晶粒尺寸为55nm以上。

5、在实施例中,第一导电层的结晶度高于所述第二导电层的结晶度。

6、在实施例中,第一导电层的晶粒尺寸大于所述第二导电层的晶粒尺寸。

7、在实施例中,第二导电层的折射率小于所述第一导电层的折射率。

8、在实施例中,第一导电层的结晶度为58%~70%,晶粒尺寸为55nm~60nm。

9、在实施例中,第二导电层的结晶度为50%~58%,晶粒尺寸为50nm~55nm。

10、在实施例中,第一导电层的折射率为1.82~1.9。

11、在实施例中,第二导电层的折射率为1.79~1.86。

12、在实施例中,第一导电层的厚度为150nm~400nm。

13、在实施例中,第二导电层的厚度为200nm~400nm。

14、在实施例中,屏蔽层的折射率为1.63~2.8。

15、在实施例中,屏蔽层的厚度为40nm~70nm。

16、在实施例中,屏蔽层包括二氧化锡层、二氧化钛层、snsiox:p层中的至少一种。

17、在实施例中,减反射层包括第一减反射层和第二减反射层,第一减反射层设置于屏蔽层和第二减反射层之间。

18、在实施例中,第一减反射层的折射率为1.45~1.52。

19、在实施例中,第二减反射层的折射率为1.42~1.5。

20、在实施例中,第一减反射层的厚度为10nm~30nm。

21、在实施例中,第二减反射层的厚度为10nm~30nm。

22、在实施例中,第一减反射层和第二减反射层为二氧化硅层。

23、在实施例中,第二减反射层的折射率小于第一减反射层的折射率。

24、在实施例中,玻璃基底为浮法玻璃基底,所述浮法玻璃基底的透射率≥89%。

25、在实施例中,透明导电氧化物镀膜玻璃的透射率为81%~85%。

26、在实施例中,透明导电氧化物镀膜玻璃的载流子浓度为2.6×1020~4.2×1020/cm-3。

27、在实施例中,透明导电氧化物镀膜玻璃的电阻为6~12ω/□。

28、在实施例中,透明导电氧化物镀膜玻璃通过高温耐热试验后,透明导电氧化物镀膜玻璃的透射率为82%~86%;透明导电氧化物镀膜玻璃的载流子浓度为2.5×1020~4.1×1020/cm-3;透明导电氧化物镀膜玻璃的电阻为6~12ω/□;其中,高温耐热试验设置为透明导电氧化物镀膜玻璃在温度为600-700℃,空气气氛保持至少2.5小时。

29、第二方面,本申请提供一种耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃的制备方法,包括以下步骤:

30、提供玻璃基底,在浮法玻璃锡槽成型区,采用在线镀膜反应设备;

31、在玻璃基底的表面制备屏蔽层;

32、在屏蔽层背离玻璃基底的表面制备减反射层;

33、在减反射层背离屏蔽层的表面制备第一导电层;

34、在第一导电层背离减反射层的表面制备第二导电层,得到耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃。

35、在实施例中,在玻璃基底的表面制备屏蔽层的步骤包括:以摩尔比为1:(3.4~7.1)的钛源和氧气为气体原料,以氮气和氦气为载气,在温度为690℃~720℃的玻璃基底表面进行化学气相反应,得到屏蔽层。

36、在实施例中,在玻璃基底的表面制备屏蔽层的步骤包括:以摩尔比为1:(0.96~1.32):(0.48~0.72):(0.94~1.29):(19.67~22.09)的锡源、硅源、磷源、去离子水和氧气为气体原料,以氮气和氦气为载气,在温度为690℃~720℃的玻璃基底表面进行化学气相反应,得到屏蔽层。

37、在实施例中,在减反射层背离屏蔽层的表面制备第一导电层的步骤包括:以摩尔比为1:(0.41~1.16):(3.16~5.82):(8.19~13.45)的锡源、氟源、去离子水和氧气为气体原料,以氮气和氦气为载气,在660℃~680℃的衬底温度下,在减反射层背离屏蔽层的表面进行化学气相反应,得到第一导电层。

38、在实施例中,在第一导电层背离减反射层的表面制备第二导电层的步骤包括:以摩尔比为1:(0.41~1.16):(3.16~5.82):(8.19~13.45)的锡源、氟源、去离子水和氧气为气体原料,以氮气和氦气为载气,在650℃~670℃的衬底温度下,在第一导电层背离减反射层的表面进行化学气相反应,得到第二导电层。

39、在实施例中,在屏蔽层背离玻璃基底的表面制备减反射层的步骤包括:在屏蔽层背离玻璃基底的表面制备第一减反射层;在第一减反射层背离屏蔽层的表面制备第二减反射层。

40、在实施例中,在屏蔽层背离玻璃基底的表面制备第一减反射层的步骤包括:以摩尔比为1:(5.3~6.7):(3.2~4.8)的硅烷、乙烯和氧气为气体原料,以氮气和氦气为载气,在680℃~690℃的衬底温度下,在屏蔽层背离玻璃基底的表面进行化学气相反应,得到第一减反射层。

41、在实施例中,在第一减反射层背离屏蔽层的表面制备第二减反射层的步骤包括:以摩尔比为1:(5.3~6.7)本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,包括依次层叠设置的玻璃基底、屏蔽层、减反射层、第一导电层和第二导电层,其中,所述第一导电层和所述第二导电层为掺杂氟的二氧化锡层,所述第一导电层和所述第二导电层的结晶度为50%以上,晶粒尺寸为50nm以上。

2.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一导电层的结晶度为58%以上,晶粒尺寸为55nm以上。

3.如权利要求2所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一导电层的结晶度高于所述第二导电层的结晶度;和/或,

4.如权利要求3所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一导电层的结晶度为58%~70%,晶粒尺寸为55nm~60nm;和/或,

5.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述屏蔽层的折射率为1.63~2.8;和/或,

6.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述减反射层包括第一减反射层和第二减反射层,所述第一减反射层设置于所述屏蔽层和所述第二减反射层之间。

7.如权利要求6所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一减反射层的折射率为1.45~1.52;和/或,

8.如权利要求6所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一减反射层和所述第二减反射层为二氧化硅层;和/或,

9.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述玻璃基底为浮法玻璃基底,所述浮法玻璃基底的透射率≥89%。

10.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述透明导电氧化物镀膜玻璃的透射率为81%~85%;和/或,

11.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述透明导电氧化物镀膜玻璃通过高温耐热试验后,所述透明导电氧化物镀膜玻璃的透射率为82%~86%;和/或,

12.一种如权利要求1~11所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

13.如权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在所述玻璃基底的表面制备屏蔽层的步骤包括:以摩尔比为1:(3.4~7.1)的钛源和氧气为气体原料,以氮气和氦气为载气,在温度为690℃~720℃的所述玻璃基底表面进行化学气相反应,得到屏蔽层;或者,

14.如权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在所述减反射层背离所述屏蔽层的表面制备第一导电层的步骤包括:以摩尔比为1:(0.41~1.16):(3.16~5.82):(8.19~13.45)的锡源、氟源、去离子水和氧气为气体原料,以氮气和氦气为载气,在660℃~680℃的衬底温度下,在所述减反射层背离所述屏蔽层的表面进行化学气相反应,得到第一导电层;和/或,

15.如权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在所述屏蔽层背离所述玻璃基底的表面制备减反射层的步骤包括:

16.如权利要求15所述的制备方法,其特征在于,在所述屏蔽层背离所述玻璃基底的表面制备第一减反射层的步骤包括:以摩尔比为1:(5.3~6.7):(3.2~4.8)的硅烷、乙烯和氧气为气体原料,以氮气和氦气为载气,在680℃~690℃的衬底温度下,在所述屏蔽层背离所述玻璃基底的表面进行化学气相反应,得到第一减反射层;和/或,

17.一种太阳能电池,其特征在于,包括权利要求1~11任一项所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃或权利要求12~16任一项所述的制备方法制得的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃。

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【技术特征摘要】

1.一种耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,包括依次层叠设置的玻璃基底、屏蔽层、减反射层、第一导电层和第二导电层,其中,所述第一导电层和所述第二导电层为掺杂氟的二氧化锡层,所述第一导电层和所述第二导电层的结晶度为50%以上,晶粒尺寸为50nm以上。

2.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一导电层的结晶度为58%以上,晶粒尺寸为55nm以上。

3.如权利要求2所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一导电层的结晶度高于所述第二导电层的结晶度;和/或,

4.如权利要求3所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一导电层的结晶度为58%~70%,晶粒尺寸为55nm~60nm;和/或,

5.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述屏蔽层的折射率为1.63~2.8;和/或,

6.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述减反射层包括第一减反射层和第二减反射层,所述第一减反射层设置于所述屏蔽层和所述第二减反射层之间。

7.如权利要求6所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一减反射层的折射率为1.45~1.52;和/或,

8.如权利要求6所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述第一减反射层和所述第二减反射层为二氧化硅层;和/或,

9.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述玻璃基底为浮法玻璃基底,所述浮法玻璃基底的透射率≥89%。

10.如权利要求1所述的耐高温透明导电氧化物镀膜玻璃,其特征在于,所述透明导电氧化物镀膜玻璃的透射率为81%~85%;和/或,

11.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪玉波候英兰兰明雄郑崇何亮沈阮顺江亚聪
申请(专利权)人:漳州旗滨玻璃有限公司
类型:发明
国别省市:

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