專利名稱：薄膜太陽能電池用導電玻璃及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型高性能導電玻璃，特別涉及一種薄膜太陽能電池用導電玻璃及其制備方法，屬于光電新材料領域，尤其適用于太陽能材料領域。
背景技術：
隨著對綠色環(huán)保節(jié)能的新型能源太陽 能的利用，新型太陽能電池的開發(fā)和研制越來越成為太陽能應用領域的重要課題。目前太陽能電池中的薄膜太陽能電池應用十分廣泛，做為薄膜太陽能電池重要組成部分的導電玻璃的質量直接關系到薄膜太陽能電池質量的好壞，因此對薄膜太陽能電池用導電玻璃的改進創(chuàng)新一直是十分重要的?，F(xiàn)有的薄膜太陽能電池用導電玻璃一般包括有玻璃基材和設置在玻璃基材上的透明導電膜，透明導電膜由金屬氧化物導電層組成。薄膜太陽能電池用導電玻璃制備時采用常規(guī)的制備方法，如采用低壓化學氣相沉積(簡稱LPCVD)、等離子化學氣相沉積(簡稱PECVD)、磁控濺射(簡稱SPUTTER)或熱噴涂(簡稱SPRAY)等方法制備金屬氧化物導電層?，F(xiàn)有的薄膜太陽能電池用導電玻璃其中的玻璃基材一般采用普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。其中的透明導電膜具備較好的導電性能，同時對可見光有很高的透過率，透明導電膜作為一種功能材料在電子產業(yè)得到廣泛的應用，譬如平板顯示、太陽能電池、觸摸屏、儀器和儀表顯示、光學鍍膜、以及建筑節(jié)能玻璃等工業(yè)領域。尤其在太陽能領域，作為薄膜太陽能電池的前電極，對薄膜太陽能電池的轉換效率起著至關重要的作用。由于透明導電膜具有重要的作用，因此根據(jù)透明導電膜所采用的材料不同，將導電玻璃主要分為三種第一種是ITO玻璃，為銦錫金屬氧化物，透過率高，導電性優(yōu)，但是存在著原材料銦的價格昂貴，主要應用于液晶顯示、觸摸屏等工業(yè)領域，在薄膜太陽能電池領域極少應用；第二種是FTO玻璃，為氟摻雜的二氧化錫，具有成本相對較低，激光刻蝕較容易，光學性能適宜等特點，主要應用于薄膜太陽能電池領域；第三種是AZO玻璃，為鋁摻雜的氧化鋅，光學性能和導電率良好，原料易得，制造成本低廉，無毒，易于實現(xiàn)摻雜，但是應用到薄膜太陽電池組件時存在著會被制絨工藝和界面問題限制的缺陷?，F(xiàn)有的薄膜太陽能電池用導電玻璃的兩個表面對于光線有反射作用，使陽光的透光率一般不超過91.5%，致使這8. 5%左右的陽光仍未得到利用，這8. 5%左右的陽光也是非常巨大的能源。因此人們?yōu)榱颂岣咄腹饴实炔粩鄬τ绊憣щ姴Ａ腹庑?、導電性和散射度的透明導電膜膜層結構進行改進，增加金屬氧化物導電層的層數(shù)，將一層金屬氧化物導電層改為多層，但多層金屬氧化物導電層之間仍為物理疊加，透明導電膜膜層結構單一，穩(wěn)定性差，這些改進的透明導電膜膜層結構并未從本質上改變導電玻璃的性能，導電玻璃的透光性、導電性和散射度并未得到太大的提高。導致非常巨大的太陽能仍無法得到充分利用和轉化，這造成太陽能轉化效率的降低，使用成本增加。因此急需一種導電玻璃的透光性、導電性和散射度更好，透明導電膜膜層結構的穩(wěn)定性更好，能從本質上改變透明導電膜的膜層結構的新型薄膜太陽電池用導電玻璃，但這一直是一個無法解決的技術難題
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有優(yōu)良導電性、散射度和可見光透過率以及透明導電膜膜層穩(wěn)定性，且性價比高的薄膜太陽能電池用導電玻璃及其制備方法。實現(xiàn)上述目的的技術方案是一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，包括有玻璃基材和透明導電膜，透明導電膜包括有金屬氧化物導電層和第二金屬氧化物導電層，在金屬氧化物導電層和第二金屬氧化物導電層之間夾置有金屬層，金屬氧化物導電層、金屬層和第二金屬氧化物導電層依次設置在玻璃基材的一側表面上。進一步，所述的玻璃基材為普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。進一步，所述的金屬氧化物導電層厚度為100 500nm，金屬層厚度為10 IOOnm,第二金屬氧化物導電層厚度為100 500nm。進一步，所述的金屬氧化物導電層為AZO、GZO、ZnO、SnO2或ITO中的任一種。 進一步，所述的金屬層為銀薄膜、鋁薄膜、鑰薄膜中的任一種，或者為銀鋁鑰中任意二者組成的合金薄膜。進一步，所述的第二金屬氧化物導電層為AZO、SnO2IF或ITO中的任一種。一種薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法為在玻璃基材上通過低壓化學氣相沉積、等離子化學氣相沉積、磁控濺射或熱噴涂的方法制備金屬氧化物導電層，以磁控派射或熱蒸發(fā)的物理氣相沉積方法制備金屬層，以化學氣相沉積方法制備第二金屬氧化物導電層。進一步，所述的在玻璃基材上通過磁控濺射的方法制備金屬氧化物導電層，以磁控濺射的物理氣相沉積方法制備金屬層，以常壓的化學氣相沉積方法制備第二金屬氧化物導電層，具體操作步驟如下第一步，將金屬氧化物靶材和金屬靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內；第二步，對濺射腔進行抽真空，然后充入氬氣，調整濺射腔的壓強；第三步，開啟前端加熱并進行溫度設置；開啟靶材直流射頻電源，設置金屬導電氧化物靶材濺射功率和金屬靶材靶材濺射功率；第四步，將清洗過的玻璃基材放置入磁控濺射生產線上片區(qū)，依次流拉至前端加熱區(qū)、金屬氧化物靶材濺射腔和金屬靶材濺射腔，在輝光放電穩(wěn)定的基礎上進行濺射沉積，通過功率調節(jié)和氬氣流量調節(jié)達到金屬氧化物導電層的厚度要求和金屬層的厚度要求；第五步，將上一步得到的鍍制有金屬氧化物導電層和金屬層的玻璃基材放置入化學氣相沉積生產線內鍍制第二金屬氧化物導電層，通過調節(jié)控制玻璃基材的加熱溫度、原料氣體流量、玻璃基材移動速度和載氣流量，達到第二金屬氧化物導電層的厚度要求，制備出薄膜太陽能電池用導電玻璃。更進一步，所述步驟中第一步，靶材與玻璃基材的間距調整為20 60mm ；第二步，對濺射腔進行抽真空至10_3pa ;調整濺射腔的壓強為O. 8 3pa ;第三步，溫度設置為100 200°C ;金屬導電氧化物靶材濺射功率設置為200 300W，金屬靶材濺射功率設置為100 200W ；第四步，將金屬氧化物導電層厚度沉積為100 500nm，金屬層厚度沉積為10 IOOnm ；
第五步，調節(jié)控制玻璃基材的加熱溫度為300 600°C，玻璃基材移動速度控制在I 2m/min，載氣流量控制在10 90L/min，將第二金屬氧化物導電層厚度沉積為100 500nm。該步驟中玻璃基材的加熱溫度為300 600°C，目的是提高可見光透過率以及降表面電阻同時玻璃基材在此溫度下不發(fā)生形變。所述的氣體流量和流拉速度等參數(shù)對本發(fā)明導電玻璃的性能參數(shù)有非常重要的影響，通過控制調節(jié)各個參數(shù)，以保證沉積的氟等摻雜金屬氧化物導電膜分布均勻，排列致密。采用本發(fā)明的技術方案，具有以下優(yōu)點(1)具有優(yōu)良導電性、散射度和可見光透過率以及透明導電膜膜層穩(wěn)定性。本發(fā)明一改現(xiàn)有的透時導電膜膜層結構，本發(fā)明在金屬氧化物導電層和第二金屬氧化物導電層之間夾置有金屬層，金屬氧化物導電層、金屬層和第二金屬氧化物導電層依次沉積設置在玻璃基材的一側表面上。本發(fā)明的金屬層沉積設置在金屬氧化物導電層上，金屬層和第二金屬氧化物導電層再沉積設置在金屬層上，金屬層的增加使得金屬層與第二金屬氧化物導電層之間發(fā)生了化學反應形成聚合物，產生圓球結構。本發(fā)明透明導電膜的膜層結構發(fā)生了本質的改變，完全不同于現(xiàn)有技術中透明導電膜膜層結構的簡單物理疊加。本發(fā)明通過對透明導電膜膜層結構的創(chuàng)新，實現(xiàn)了多層復合膜 的優(yōu)化組合，大大提高了透明導電膜的性能，使薄膜太陽能電池用導電玻璃的透光性更好，導電性更強，散射度更高，透明導電膜膜層結構致密均勻，穩(wěn)定性非常好，其中表面電阻可控制在5. 9 Ω / □ 28. 5 Ω / □范圍內，可見光透過率達到75%以上，散射度能夠提升5%以上；(2)性價比高，使用成本低。本發(fā)明彌補了現(xiàn)有技術的不足和透明導電膜膜層結構的單一化，豐富了透明導電膜膜層結構，設計十分巧妙，本發(fā)明用簡單的結構解決這一一直難以解決的技術問題，由于本發(fā)明的性能大大提高，使得本發(fā)明應用在薄膜太陽能電池上的光電轉換效率非常高，使得巨大的太陽能得到充分利用和轉化，損耗小，使用成本大大降低；(3)制備本發(fā)明導電玻璃的發(fā)明方法工藝簡單，容易實現(xiàn)，制備成本低。


附圖為本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例一如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，包括有玻璃基材I和透明導電膜5，透明導電膜5包括有金屬氧化物導電層2和第二金屬氧化物導電層4，在金屬氧化物導電層2和第二金屬氧化物導電層4之間夾置有金屬層3，金屬氧化物導電層2、金屬層3和第二金屬氧化物導電層4依次沉積設置在玻璃基材I的一側表面上。所述的玻璃基材I為厚度3. 2mm的普通浮法白玻璃。所述的金屬氧化物導電層2厚度為250nm，金屬層3厚度為50nm,第二金屬氧化物導電層4厚度為250nm。所述的金屬氧化物導電層2為ΑΖ0,金屬層3為銀薄膜，第二金屬氧化物導電層4為SnO2:F。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法為在玻璃基材I上通過磁控濺射的方法制備金屬氧化物導電層2，以磁控濺射的物理氣相沉積方法制備金屬層3，以常壓的化學氣相沉積方法制備第二金屬氧化物導電層4，具體操作步驟如下第一步，將高純度的金屬氧化物靶材和高純度的金屬靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內，靶材與玻璃基材I的間距調整為40mm ；第二步，對濺射腔進行抽真空，抽真空時首先用機械泵將濺射腔的基礎真空抽至Opa左右，再用羅茨泵和分子泵將濺射腔的真空抽至3X10_3pa ;然后充入高純氬氣，調整濺射腔的平衡氣體壓強為I. 2pa ；第三步，開啟前端加熱并進行溫度設置，溫度設置為130°C ;開啟靶材直流射頻電源，設置金屬導電氧化物靶材濺射功率和金屬靶材靶材濺射功率，金屬導電氧化物靶材濺射功率設置為250W，金屬靶材濺射功率設置為120W ；
第四步，將用純水清洗過的玻璃基材I放置入磁控濺射生產線上片區(qū)，依次流拉至前端加熱區(qū)、金屬氧化物靶材濺射腔和金屬靶材濺射腔，在輝光放電穩(wěn)定的基礎上進行濺射沉積，通過功率調節(jié)和氬氣流量調節(jié)達到金屬氧化物導電層2的厚度要求和金屬層3的厚度要求，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為250nm，金屬層3厚度沉積為50nm ；第五步，將上一步得到的鍍制有金屬氧化物導電層2和金屬層3的玻璃基材I放置入化學氣相沉積生產線內鍍制第二金屬氧化物導電層4，通過調節(jié)控制玻璃基材的加熱溫度、原料氣體流量、玻璃基材移動速度和載氣流量，達到第二金屬氧化物導電層的厚度要求，制備出薄膜太陽能電池用導電玻璃。其中調節(jié)控制玻璃基材I的加熱溫度為580°C，含錫氣體SnCl4氣體流量為40L/min，含氟氣體HF流量為10L/min，玻璃基材I移動速度控制在lm/min，載氣流量控制在80L/min，將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為250nm，整體膜層厚度為550nm，使整體膜層厚度< llOOnm。本實施例中常壓化學氣相沉積的原料氣體除采用HF和SnCl4外，還可采用TFA和MBTC。本實施例制得的薄膜太陽能電池用導電玻璃性能好，其表面電阻為8. 8Ω/ □，可見光波段平均透過率達76 %。實施例二如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同，所述的金屬氧化物導電層2為AZ0，金屬層3為銀薄膜，第二金屬氧化物導電層4為Sn02:F。與實施例一不同的是所述的玻璃基材I為厚度3. 2mm的超白浮法玻璃；所述的金屬氧化物導電層2厚度為150nm,金屬層3厚度為30nm,第二金屬氧化物導電層4厚度為 250nm?！N實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步，靶材與玻璃基材I的間距調整為50mm，其余與實施例一相同；第二步，調整濺射腔的平衡氣體壓強為O. 8pa，其余與實施例一相同；第三步，金屬導電氧化物AZO靶材濺射功率設置為200W，金屬銀靶材濺射功率設置為80W，其余與實施例一相同；第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為150nm，金屬層3厚度沉積為30nm，其余與實施例一相同；第五步,其中含錫氣體SnCl4氣體流量為30L/min,將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為250nm，整體膜層厚度為430nm，其余與實施例一相同。本實施例中常壓化學氣相沉積的原料氣體除采用HF和SnCl4外，還可采用TFA和MBTC。本實施例制得的薄膜太陽能電池用導電玻璃性能好，其表面電阻為12Ω/ □，可見光波段平均透過率達76 %。實施例三如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同，所述的金屬層3為銀薄膜,第二金屬氧化物導電層4為Sn02:F。與實施例一不同的是所述的金屬氧化物導電層2厚度為200nm,金屬層3厚度為50nm,第二金屬氧化物導電層4厚度為300nm。所述的金屬氧化物導電層2為GZ0。
—種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步，將高純度的金屬氧化物GZO靶材和高純度的金屬銀靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內，其余與實施例一相同；第二步，與實施例一相同；第三步，金屬導電氧化物GZO靶材濺射功率設置為250W，金屬銀靶材濺射功率設置為120W，其余與實施例一相同；第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為200nm，金屬層3厚度沉積為50nm，其余與實施例一相同；第五步，其中將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為300nm，整體膜層厚度為550nm，使整體膜層厚度< IlOOnm，其余與實施例一相同。本實施例中常壓化學氣相沉積的原料氣體除采用HF和SnCl4外，還可采用TFA和MBTC。本實施例制得的薄膜太陽能電池用導電玻璃性能好，其表面電阻為9. 4 Ω / □，可見光波段平均透過率達76 %。實施例四如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同，所述的第二金屬氧化物導電層4為Sn02:F。與實施例一不同的是所述的金屬氧化物導電層2厚度為150nm,金屬層3厚度為50nm,第二金屬氧化物導電層4厚度為280nm。所述的金屬氧化物導電層2為GZ0,金屬層3為招薄膜。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步，將高純度的金屬氧化物GZO靶材和高純度的金屬鋁靶材安裝于磁控射生產線的濺射腔內，其余與實施例一相同；第二步，與實施例一相同；第三步，金屬導電氧化物GZO靶材濺射功率設置為250W，金屬鋁靶材濺射功率設置為130W，其余與實施例一相同；第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為150nm，金屬層3厚度沉積為50nm，其余與實施例一相同；第五步，其中將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為280nm，整體膜層厚度為480nm，使整體膜層厚度< IlOOnm，其余與實施例一相同。本實施例中常壓化學氣相沉積的原料氣體除采用HF和SnCl4外，還可采用TFA和MBTC。
本實施例制得的薄膜太陽能電池用導電玻璃性能好，其表面電阻為11Ω/ □，可見光波段平均透過率達76 %。實施例五如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同。與實施例一不同的是所述的玻璃基材I為厚度3. 2mm的超白浮法玻璃；所述的金屬氧化物導電層2厚度為IOOnm,金屬層3厚度為IOnm,第二金屬氧化物導電層4厚度為230nm。所述的金屬氧化物導電層2為ZnO,金屬層3為鑰薄膜,第二金屬氧化物導電層4 為 ΑΖ0。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步，將高純度的金屬氧化物ZnO靶材和高純度的金屬鑰靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內，靶材與玻璃基材I的間距調整為20mm ；第二步，對濺射腔進行抽真空，抽真空時首先用機械泵將濺射腔的基礎真空抽至Opa附近，再用羅茨泵和分子泵將濺射腔的真空抽至5X10_3pa ;然后充入高純氬氣，調整濺射腔的平衡氣體壓強為2. 5pa ；第三步，開啟前端加熱并進行溫度設置，溫度設置為150°C ;開啟靶材直流射頻電源，設置金屬導電氧化物ZnO靶材濺射功率和金屬鑰靶材靶材濺射功率，金屬導電氧化物ZnO靶材濺射功率設置為300W，金屬鑰靶材濺射功率設置為200W ；第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為lOOnm，金屬層3厚度沉積為10nm，其余與實施例一相同；第五步，其中調節(jié)控制玻璃基材I的加熱溫度為400°C，采用含鋅氣體二乙基鋅氣體流量為5L/min，含鋁氣體三甲基鋁流量為I. 2L/min，玻璃基材I移動速度控制在I. 5m/min,載氣流量控制在60L/min，將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為230nm，整體膜層厚度為340nm，使整體膜層厚度< I lOOnm，其余與實施例一相同。實施例六如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同。與實施例一不同的是所述的金屬氧化物導電層2厚度為400nm，金屬層3厚度為80nm,第二金屬氧化物導電層4厚度為500nm。所述的金屬氧化物導電層2為SnO2,金屬層3為銀鋁合金薄膜，第二金屬氧化物導電層4為ΑΖ0。—種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步，將高純度的金屬氧化物SnO2靶材和高純度的金屬銀鋁合金靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內，靶材與玻璃基材I的間距調整為60mm ；第二步，對濺射腔進行抽真空，抽真空時首先用機械泵將濺射腔的基礎真空抽至Opa附近，再用羅茨泵和分子泵將濺射腔的真空抽至4X 10_3pa ;然后充入高純氬氣，調整濺射腔的平衡氣體壓強為2. 5pa ；第三步，開啟前端加熱并進行溫度設置，溫度設置為200°C ;開啟靶材直流射頻電源，設置金屬導電氧化物SnO2靶材濺射功率和金屬銀鋁合金靶材靶材濺射功率，金屬導電氧化物SnO2靶材濺射功率設置為280W，金屬銀鋁合金靶材濺射功率設置為150W ；
第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為400nm，金屬層3厚度沉積為80nm，其余與實施例一相同；第五步，其中調節(jié)控制玻璃基材I的加熱溫度為300°C，采用含鋅氣體二乙基鋅氣體流量為5L/min，含鋁氣體三甲基鋁流量為I. 2L/min，玻璃基材I移動速度控制在2m/min，載氣流量控制在90L/min，將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為500nm，整體膜層厚度為980nm,使整體膜層厚度< I lOOnm，其余與實施例一相同。實施例七如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該 實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同。與實施例一不同的是所述的金屬氧化物導電層2厚度為500nm，金屬層3厚度為IOOnm,第二金屬氧化物導電層4厚度為450nm。所述的金屬氧化物導電層2為ΙΤ0,金屬層3為銀鑰合金薄膜，第二金屬氧化物導電層4為ΙΤ0。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步，將高純度的金屬氧化物ITO靶材和高純度的金屬銀鑰合金靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內，靶材與玻璃基材I的間距調整為60mm ；第二步，對濺射腔進行抽真空，抽真空時首先用機械泵將濺射腔的基礎真空抽至Opa附近，再用羅茨泵和分子泵將濺射腔的真空抽至5X10_3pa ;然后充入高純氬氣，調整濺射腔的平衡氣體壓強為2. 5pa ；第三步，開啟前端加熱并進行溫度設置，溫度設置為180°C ;開啟靶材直流射頻電源，設置金屬導電氧化物ITO靶材濺射功率和金屬銀鑰合金靶材靶材濺射功率，金屬導電氧化物ITO靶材濺射功率設置為250W，金屬銀鑰合金靶材濺射功率設置為200W ；第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為500nm，金屬層3厚度沉積為lOOnm，其余與實施例一相同；第五步，其中調節(jié)控制玻璃基材I的加熱溫度為400°C，采用含銦氣體乙酰丙酮銦氣體流量為15L/min，含錫氣體四甲基錫氣體流量為10L/min，玻璃基材I移動速度控制在lm/min,載氣流量控制在85L/min，將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為450nm，整體膜層厚度為1050nm，使整體膜層厚度< I lOOnm，其余與實施例一相同。實施例八如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同。與實施例一不同的是與實施例一不同的是所述的玻璃基材I為厚度3. 2mm的超白浮法玻璃；所述的金屬氧化物導電層2厚度為120nm,金屬層3厚度為20nm,第二金屬氧化物導電層4厚度為200nm。所述的金屬氧化物導電層2為ΙΤ0，金屬層3為鋁鑰合金薄膜，第二金屬氧化物導電層4為SnO2:F。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步，將高純度的金屬氧化物ITO靶材和高純度的金屬鋁鑰合金靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內，靶材與玻璃基材I的間距調整為30mm ；第二步，對濺射腔進行抽真空，抽真空時首先用機械泵將濺射腔的基礎真空抽至Opa附近，再用羅茨泵和分子泵將濺射腔的真空抽至3X10_3pa ;然后充入高純氬氣，調整濺射腔的平衡氣體壓強為I. Opa ；第三步，開啟前端加熱并進行溫度設置，溫度設置為120°C ;開啟靶材直流射頻電源，設置金屬導電氧化物ITO靶材濺射功率和金屬鋁鑰合金靶材靶材濺射功率，金屬導電氧化物ITO靶材濺射功率設置為220W，金屬鋁鑰合金靶材濺射功率設置為120W ；第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為120nm，金屬層3厚度沉積為20nm，其余與實施例一相同；第五步，其中調節(jié)控制玻璃基材I的加熱溫度為400°C，含錫氣體SnCl4氣體流量為10L/min，含氟氣體HF流量為5L/min，玻璃基材I移動速度控制在lm/min，載氣流量控制在10L/min，將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為200nm，整體膜層厚度為340nm，使整體膜層厚度<1100nm。其余與實施例一相同。實施例九如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同，與實施例一相同的是所述的金屬氧化物導電層2為ΑΖ0,金屬層3為銀薄膜。與實施例一不同的是所述的金屬氧化物導電層2厚度為300nm,金屬層3厚度為60nm,第二金屬氧化物導電層4厚度為lOOnm。所述的第二金屬氧化物導電層4為ΑΖ0。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步,與實施例一相同；第二步，與實施例一相同； 第三步，與實施例一相同；第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為300nm，金屬層3厚度沉積為60nm，其余與實施例一相同；第五步，其中調節(jié)控制玻璃基材I的加熱溫度為400°C，采用含鋅氣體二乙基鋅氣體流量為5L/min，含鋁氣體三甲基鋁流量為I. 2L/min，玻璃基材I移動速度控制在I. 5m/min，載氣流量控制在60L/min，將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為lOOnm，整體膜層厚度為460nm，其余與實施例一相同。實施例十如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃與實施例一結構基本相同。與實施例一不同的是所述的金屬氧化物導電層2厚度為480nm，金屬層3厚度為90nm，第二金屬氧化物導電層4厚度為480nm。所述的金屬氧化物導電層2為ΑΖ0，金屬層3為鋁薄膜，第二金屬氧化物導電層4為ΙΤ0。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一中制備方法基本相同。不同的是第一步，將高純度的金屬氧化物AZO靶材和高純度的金屬鋁靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內，靶材與玻璃基材I的間距調整為50mm ；第二步，對濺射腔進行抽真空，抽真空時首先用機械泵將濺射腔的基礎真空抽至Opa附近，再用羅茨泵和分子泵將濺射腔的真空抽至6 X 10_3pa ;然后充入高純氬氣，調整濺射腔的平衡氣體壓強為2. Spa ；第三步，開啟前端加熱并進行溫度設置，溫度設置為180°C ;開啟靶材直流射頻電源，設置金屬導電氧化物AZO靶材濺射功率和金屬鋁靶材靶材濺射功率，金屬導電氧化物AZO靶材濺射功率設置為220W，金屬鋁靶材濺射功率設置為200W ；第四步，將金屬氧化物導電層2厚度沉積為480nm，金屬層3厚度沉積為90nm，其余與實施例一相同；第五步，其中調節(jié)控制玻璃基材I的加熱溫度為400°C，采用含銦氣體乙酰丙酮銦氣體流量為15L/min，含錫氣體四甲基錫氣體流量為10L/min，玻璃基材I移動速度控制在lm/min,載氣流量控制在70L/min，將第二金屬氧化物導電層4厚度沉積為480nm，整體膜層厚度為1050nm，使整體膜層厚度< I lOOnm，其余與實施例一相同。實施例i^一如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃結構與實施例一相同。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一制備方法基本相同。不同的是在玻璃基材I上通過低壓化學氣相沉積的方法制備金屬氧化物導電層2，以熱蒸發(fā)的物理氣相沉積方法制備金屬層3。實施例十二如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃結構與實施例一相同。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一制備方法基本相同。不同的是在玻璃基材I上通過等離子化學氣相沉積方法制備金屬氧化物導電層2，以熱蒸發(fā)的物理氣相沉積方法制備金屬層3。實施例十三如附圖所示，一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，該實施例導電玻璃結構與實施例一相同。一種實現(xiàn)上述薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，所述制備方法與實施例一制備方法基本相同。不同的是在玻璃基材I上通過熱噴涂的方法制備金屬氧化物導電層2。本發(fā)明除上述實施例外，各項參數(shù)可根據(jù)具體要求進行調整，在各規(guī)定參數(shù)范圍內進行選取。本發(fā)明的實施例二至實施例十除選用在玻璃基材I上通過磁控濺射的方法制備金屬氧化物導電層2外，還可以采用LPCVD、PECVD或SPRAY中的任一種方法制備金屬氧化物導電層2。本發(fā)明各實施例中所述的載氣為氮氣和壓縮空氣的混合氣體。本發(fā)明的實施例很多，無法窮舉，凡采用等同替換或等效替換形成的技術方案均屬于發(fā)明要求保護的范圍。
權利要求
1.一種薄膜太陽能電池用導電玻璃，包括有玻璃基材(I)和透明導電膜(5)，透明導電膜(5)包括有金屬氧化物導電層(2)和第二金屬氧化物導電層(4)，其特征在于在金屬氧化物導電層(2)和第二金屬氧化物導電層(4)之間夾置有金屬層(3)，金屬氧化物導電層(2)、金屬層(3)和第二金屬氧化物導電層(4)依次設置在玻璃基材(I)的一側表面上。
2.根據(jù)權利要求I所述的薄膜太陽能電池用導電玻璃，其特征在于所述的玻璃基材(I)為普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。
3.根據(jù)權利要求I所述的薄膜太陽能電池用導電玻璃，其特征在于所述的金屬氧化物導電層(2)厚度為100 500nm,金屬層(3)厚度為10 IOOnm,第二金屬氧化物導電層(4)厚度為100 500nm。
4.根據(jù)權利要求I所述的薄膜太陽能電池用導電玻璃，其特征在于所述的金屬氧化物導電層(2)為AZO, GZ0, Zn。、SnO2或ITO中的任一種。
5.根據(jù)權利要求I所述的薄膜太陽能電池用導電玻璃，其特征在于所述的金屬層(3)為銀薄膜、鋁薄膜、鑰薄膜中的任一種，或者為銀鋁鑰中任意二者組成的合金薄膜。
6.根據(jù)權利要求I所述的薄膜太陽能電池用導電玻璃，其特征在于所述的第二金屬 >化物導電層⑷為AZO、SnO2IF或ITO中的任一種。
7.一種薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，其特征在于所述制備方法為在玻璃基材上通過低壓化學氣相沉積、等離子化學氣相沉積、磁控濺射或熱噴涂的方法制備金屬氧化物導電層，以磁控派射或熱蒸發(fā)的物理氣相沉積方法制備金屬層，以化學氣相沉積方法制備第二金屬氧化物導電層。
8.根據(jù)權利要求7所述的薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，其特征在于所述的在玻璃基材上通過磁控濺射的方法制備金屬氧化物導電層，以磁控濺射的物理氣相沉積方法制備金屬層，以常壓的化學氣相沉積方法制備第二金屬氧化物導電層，具體操作步驟如下 第一步，將金屬氧化物靶材和金屬靶材安裝于磁控濺射生產線的濺射腔內； 第二步，對濺射腔進行抽真空，然后充入氬氣，調整濺射腔的壓強； 第三步，開啟前端加熱并進行溫度設置；開啟靶材直流射頻電源，設置金屬導電氧化物靶材濺射功率和金屬靶材靶材濺射功率； 第四步，將清洗過的玻璃基材放置入磁控濺射生產線上片區(qū)，依次流拉至前端加熱區(qū)、金屬氧化物靶材濺射腔和金屬靶材濺射腔，在輝光放電穩(wěn)定的基礎上進行濺射沉積，通過功率調節(jié)和氬氣流量調節(jié)達到金屬氧化物導電層的厚度要求和金屬層的厚度要求； 第五步，將上一步得到的鍍制有金屬氧化物導電層和金屬層的玻璃基材放置入化學氣相沉積生產線內鍍制第二金屬氧化物導電層，通過調節(jié)控制玻璃基材的加熱溫度、原料氣體流量、玻璃基材移動速度和載氣流量，達到第二金屬氧化物導電層的厚度要求，制備出薄膜太陽能電池用導電玻璃。
9.根據(jù)權利要求8所述的薄膜太陽能電池用導電玻璃的制備方法，其特征在于所述步驟中 第一步，靶材與玻璃基材的間距調整為20 60mm ； 第二步，對濺射腔進行抽真空至10_3pa ;調整濺射腔的壓強為0. 8 3pa ; 第三步，溫度設置為100 200°C ;金屬導電氧化物靶材濺射功率設置為200 300W，金屬靶材濺射功率設置為100 200W ； 第四步，將金屬氧化物導電層厚度沉積為100 500nm，金屬層厚度沉積為10 IOOnm ； 第五步，調節(jié)控制玻璃基材的加熱溫度為300 600°C，玻璃基材移動速度控制在I 2m/min，載氣流量控制在10 90L/min，將第二金屬氧化物導電層厚度沉積為100 500nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型高性能導電玻璃，特別涉及一種薄膜太陽能電池用導電玻璃及其制備方法。本發(fā)明導電玻璃，在金屬氧化物導電層(2)和第二金屬氧化物導電層(4)之間夾置有金屬層(3)，金屬氧化物導電層(2)、金屬層(3)和第二金屬氧化物導電層(4)依次設置在玻璃基材(1)的一側表面上。本發(fā)明導電玻璃在玻璃基材上通過LPCVD、PECVD、SPUTFER或SPRAY方法制備金屬氧化物導電層，以磁控濺射或熱蒸發(fā)的方法制備金屬層，以化學氣相沉積方法制備第二金屬氧化物導電層。本發(fā)明導電玻璃透光性好，導電性強，散射度高，膜層結構穩(wěn)定性好；性價比高；制備本發(fā)明導電玻璃方法制備成本低。
文檔編號C03C17/23GK102683435SQ20111005489
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權日2011年3月9日
發(fā)明者林于庭, 林金漢, 林金錫, 林鵬 申請人:常州亞瑪頓股份有限公司