本發(fā)明涉及太陽能光伏玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及太陽能電池用的透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法，所述薄膜為具有良好電學(xué)特性的增透減反膜。

背景技術(shù)：
目前廣泛使用的碳?xì)湓?如：煤、石油、天然氣等)，造成地球資源極大的短缺和自然環(huán)境的生態(tài)惡化，制約了國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人類社會(huì)的不斷進(jìn)步。太陽能電池通過半導(dǎo)體材料的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，可直接利用太陽能，是一種取之不盡，用之不竭的綠色能源。世界各國掀起太陽能光伏發(fā)電熱潮，對太陽能電池來說，提高電池光線的透光率，降低減少光線反射是一個(gè)重點(diǎn)研制的方向。國內(nèi)外研究者，一方面通過降低鐵含量，調(diào)整玻璃配方；另一方面更重要的是采用涂覆透明導(dǎo)電薄膜方法來增透減反，從而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有利于提高薄膜太陽能電池的雙層或單層硅系或非硅系涂膜。該涂膜采用溶膠-凝膠法，用提拉工藝或噴涂工藝將溶膠涂制在硬質(zhì)基材或柔性基材的正反面，然后表面干燥后形成。具體采用如下技術(shù)方案：一種太陽能電池用透明導(dǎo)電薄膜，包括襯底層和增透減反涂層；所述增透減反涂層為具有摻雜元素的SiO2或ZnO或TiO2的球型納米粒子層；所述納米粒子層為20～200nm，其表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。所述摻雜元素為金屬氧化物、醋酸鹽、硫酸鹽、鹽酸鹽或醇鹽；優(yōu)選金屬醇鹽、醋酸鹽等。所述摻雜元素的比例為0.25～10.0％(mol)。本發(fā)明提供的透明導(dǎo)電薄膜，其電阻小于1×10-4Ω.cm。所述襯底層為硬質(zhì)襯底或柔性襯底。優(yōu)選的方案中，所述硬質(zhì)襯底為玻璃或不銹鋼；所述柔性襯底為碳?xì)渚酆衔?。本發(fā)明的另一目的在于提供上述透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，包括如下步驟：(1)制備溶膠：摻雜元素前驅(qū)體、無水乙醇、去離子水、催化劑、硅烷偶聯(lián)劑按摩爾比1.0∶0-5.0∶20-200.0∶0.1-5.0∶0-10.0，于25-50℃下攪拌混合1-30小時(shí)進(jìn)行水解、溶聚得到穩(wěn)定的溶膠，再陳化后備用；所述催化劑為氨水或鹽酸；所述硅烷偶聯(lián)劑為氨丙基三乙氧基硅烷或丁二烯基三乙氧基硅烷；(2)步驟(1)陳化后的溶膠用提拉法或噴涂法在經(jīng)清洗、干燥后的襯底上涂膜，涂膜形成后在20-120℃溫度下進(jìn)行干燥；(3)固化處理：干燥處理后的襯底在200-500℃條件下固化處理1-180分鐘，得到太陽能電池用透明導(dǎo)電薄膜。本發(fā)明制得的增透減反太陽能電池用透明導(dǎo)電薄膜，其電阻小于1×10-4Ω.cm，在400-800nm光線范圍內(nèi)透光率大于95％，從而在保證薄膜導(dǎo)電性的同時(shí)，提高了太陽光線透過率，從而提高了太陽能電池的實(shí)際發(fā)電量，有利于降低太陽能電池的發(fā)電成本。具體實(shí)施方式下面的實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。本發(fā)明首先制備溶膠，將摻雜元素前軀體、去離子水、無水乙醇、催化劑和硅烷偶聯(lián)劑按比例混合制得混合溶液，進(jìn)行水解、溶聚、陳化。本發(fā)明所用氨水、鹽酸均為工業(yè)商品，無需稀釋可直接作為催化劑使用。采用提拉法將上述制備的溶膠在襯底上進(jìn)行提拉或采用噴涂工藝在襯底表面層進(jìn)行噴涂。提拉工藝或噴涂工藝得到的薄膜在20-120℃的溫度條件下進(jìn)行干燥。干燥后的涂膜送入高溫爐200-500℃進(jìn)行鋼化。基材處理：清洗液：(1)1％工業(yè)清洗劑溶液(2)1％酸洗液(3)1％堿洗液。清洗步驟：工業(yè)清洗劑溶液預(yù)先清洗-無離子水洗-酸清洗-無離子水洗-堿清洗-無離子水洗-干燥。噴涂工藝：太陽能電池用透明導(dǎo)電薄膜的制備工藝流程為：將基材放置于運(yùn)行導(dǎo)軌上， 運(yùn)行導(dǎo)軌前后裝備噴涂機(jī)。設(shè)定運(yùn)行導(dǎo)軌運(yùn)行速度。調(diào)整噴涂機(jī)的噴涂速度，控制好涂膜在設(shè)定的厚度內(nèi)。噴涂后的涂膜層進(jìn)入烘干裝置進(jìn)行烘干處理，然后進(jìn)入高溫爐進(jìn)行鋼化處理，得到太陽能電池用透明導(dǎo)電薄膜成品。提拉工藝：提拉過程在提拉機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行，提拉速度通過設(shè)定的參數(shù)予以控制。將清洗干燥處理好的玻璃基片夾于夾具上，將盛有制備好的溶膠容器置于夾具正下方。開啟電機(jī)，使玻璃基片垂直下移至設(shè)定好溶膠深度，穩(wěn)定后。以一定的速度提拉上移提出溶膠液面?；砻鎳娡苛艘粚泳鶆蛲该髂z膜，自然涼干，用N2吹干。然后在20-120℃烘干。最后進(jìn)入電爐中在200-500℃溫度下進(jìn)行熱處理。實(shí)施例1將0.2mol水，0.070mol氨水和10mol無水乙醇混合攪拌，室溫條件下迅速加入0.10mol摻雜元素前軀體正硅酸乙酯(TEOS)保持溫度條件不變，攪拌1-2小時(shí)得到穩(wěn)定透明的二氧化硅溶膠。溶膠密封后在室溫條件下(25℃)陳化5-7天。陳化后的溶膠在90-95℃進(jìn)行回流，脫除溶膠中剩余的氣體；回流結(jié)束后溶膠于冰箱中在冰凍條件下存放。用提拉工藝在清潔干燥后的玻璃上涂覆，控制溶膠的粘度在10-30mpa·s，提拉速度1-5cm/min；薄膜形成后在50-70℃進(jìn)行干燥處理，干燥后的涂膜進(jìn)入高溫爐在400℃條件下進(jìn)行固化處理，制得光電轉(zhuǎn)換率高的增透減反薄膜，反射率減少2％，太陽能電池發(fā)電量提高2％以上。實(shí)施例2將0.3mol水，0.08mol氨水和5mol無水乙醇混合攪拌，加熱至溫度50℃，迅速加入0.05mol正硅酸乙酯和0.05mol硅烷偶聯(lián)劑氨丙基三乙氧基硅烷混合攪拌，保持溫度不變，攪拌20小時(shí)，得穩(wěn)定透明二氧化硅雜化溶膠，陳化10-11天。將陳化后的雜化硅溶膠用提拉法進(jìn)行涂膜，提拉速度1-6cm/min。提拉結(jié)束后自然涼干，然后在50℃條件下進(jìn)行干燥，干燥后的樣品在300℃溫度處理40分鐘，得到透光率高的二氧化硅太陽能增透減反涂膜，透光率＞95％。實(shí)施例3將0.1mol水，0.035mol鹽酸，1.5mol乙醇混合攪拌。在溫度25-30℃時(shí)，迅速加入0.0235mol摻雜元素前軀體鈦酸丁酯，混合攪拌30小時(shí)，得到穩(wěn)定透明的二氧化鈦溶膠，陳化3-5天。將陳化后的溶膠，在潔凈后的玻璃基體上，用提拉法進(jìn)行涂膜提拉速度2mm/s，提拉結(jié)束后室溫(25℃)干燥，干燥后的涂膜在500℃中爐中固化處理15分鐘，得二氧化鈦膜的光伏太陽能電池薄膜，反射率減少3％，發(fā)電量提高3％以上。實(shí)施例4將0.1mol水，0.05mol醋酸，1.5mol乙醇混合加熱，溫度在30-35℃，迅速加入0.03mol摻雜元素前軀體乙酸鋅混合攪拌30小時(shí)，得穩(wěn)定透明的氧化鋅溶膠，陳化5天。在清潔后的玻璃基體上，用提拉法工藝進(jìn)行涂膜，提拉速度2mm/s，提拉1次，自然干燥10分鐘；然后在500℃空氣中固化處理30分鐘，冷卻后得氧化鋅膜的太陽能電池用透明導(dǎo)電薄膜，光透過率大于96％。實(shí)施例5將3mol氨水，100mol無水乙醇加入反應(yīng)器，常溫下攪拌5-10分鐘，升溫至50℃，攪拌3-5分鐘，滴加4mol正硅酸乙醇(TEOS)，在50℃溫度下快速攪拌10-12小時(shí)，得到穩(wěn)定透明二氧化硅溶膠，再陳化7天。在清潔干凈的玻璃基面上，用噴涂工藝涂覆二氧化硅溶膠控制膜層厚度80-120nm，自然涼干10分鐘，用N2吹干。在500℃溫度下固化1小時(shí)，得到含二氧化硅膜的太陽能電池用的增透減反涂膜，光線透過率大于97％。