本實用新型涉及一種減反膜,特別涉及一種高強度雙層減反膜,屬于太陽能電池組件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
太陽能電池是一種有效地吸收太陽輻射能,利用光生伏打效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件,當太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)(P-N Junction)上,形成新的空穴-電子對(V-E pair),在P-N結(jié)電場的作用下,空穴由N區(qū)流向P區(qū),電子由P區(qū)流向N區(qū),接通電路后就形成電流。由于是利用各種勢壘的光生伏特效應(yīng)將太陽光能轉(zhuǎn)換成電能的固體半導(dǎo)體器件,故又稱太陽能電池或光伏電池,是太陽能電池陣電源系統(tǒng)的重要組件。
太陽能電池主要有晶硅(Si)電池,三五族半導(dǎo)體電池(GaAs,Cds/Cu2S,Cds/CdTe,Cds/InP,CdTe/Cu2Te),無機電池,有機電池等,其中晶硅太陽能電池居市場主流主導(dǎo)地位。晶硅太陽能電池的基本材料為純度達99.9999%、電阻率在10Ω-cm以上的P型單晶硅,包括正面絨面、正面p-n結(jié)、正面減反射膜、正背面電極等部分,在組件封裝為正面受光照面加透光蓋片(如高透玻璃及EVA)保護,防止電池受外層空間范愛倫帶內(nèi)高能電子和質(zhì)子的輻射損傷。
太陽能電池組件是由多片太陽能電池所組成,表面需要玻璃擋板作為保護層,然而玻璃擋板對入射太陽光存在10%左右的反射損失,造成太陽能電池轉(zhuǎn)換效率降低,采用溶膠-凝膠法在玻璃表面鍍制一層或多層減反射薄膜,可以提高入射光強度5%以上。由于其溶膠制程較復(fù)雜及薄膜機械強度的缺陷,大幅限制其應(yīng)用;而酸性催化制備的SiO2薄膜雖致密,機械強度優(yōu)良,溶膠制備工藝簡便,性能穩(wěn)定,但其折射率偏低,不能單層使用。因此,調(diào)配適當?shù)哪ず裾凵渎侍荻?,制備雙層SiO2-TiO2減反膜為優(yōu)化設(shè)計勢在必行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本實用新型提供一種高強度雙層減反膜,可提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率,降低成本。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的一種高強度雙層減反膜,包括玻璃片、設(shè)置在玻璃片側(cè)面的氧化鈦薄膜和氧化硅薄膜;
所述氧化鈦薄膜為兩層,兩層氧化鈦薄膜分別貼合在玻璃片的正反兩面,所述氧化硅薄膜也為兩層,兩層氧化硅薄膜分別貼合在氧化鈦薄膜的外表面。
作為改進,所述氧化鈦薄膜的厚度為110-130nm。
作為改進,所述氧化硅薄膜的厚度為90-110nm。
作為改進,所述氧化鈦薄膜的折射率為1.94-1.96。
作為改進,所述氧化硅薄膜的折射率為1.41-1.43。
在光譜分析中,紅外光的熱效應(yīng)會降低太陽能電池效率,紫外光對EVA有老化作用,通過本實用新型的雙層SiO2-TiO2減反膜對紫外光(波長<400nm)吸收較強,同時可抑制紅外光(波長>800nm)透射率,薄膜機械強度優(yōu)良,而且在玻璃表面鍍制雙層減反射薄膜,可將入射光強度提高5%以上,進而提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率,該減反膜具有折射率連續(xù)可調(diào),結(jié)構(gòu)可控、適合大面積鍍膜,成本低等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1、玻璃片,2、氧化鈦薄膜,3、氧化硅薄膜。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了,下面通過附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。但是應(yīng)該理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限制本實用新型的范圍。
如圖1所示,一種高強度雙層減反膜,包括玻璃片1、設(shè)置在玻璃片1側(cè)面的氧化鈦薄膜2和氧化硅薄膜3;
所述氧化鈦薄膜2為兩層,兩層氧化鈦薄膜2分別貼合在玻璃片1的正反兩面,所述氧化硅薄膜3也為兩層,兩層氧化硅薄膜3分別貼合在氧化鈦薄膜2的外表面。
作為實施例的改進,所述氧化鈦薄膜2的厚度為110-130nm,厚度可以為110nm、120nm、 130nm,但不限于此;厚度設(shè)計合理,有效滿足使用要求。
作為實施例的改進,所述氧化硅薄膜3的厚度為90-110nm,厚度可以為90nm、100nm、110nm,但不限于此;厚度設(shè)計合理,有效滿足使用要求。
作為實施例的改進,所述氧化鈦薄膜2的折射率為1.94-1.96;所述氧化硅薄膜3的折射率為1.41-1.43,折射率連續(xù)可調(diào),結(jié)構(gòu)可控、適合大面積鍍膜
本實用新型的高強度雙層減反膜,通過以下步驟制備:
1)氧化鈦溶膠的制備:取鈦酸丁脂(TPOT)、乙酰丙酮(ACAC)、無水乙醇(C2H5OH)、醋酸(HAC)和去離子水(H2O)按照摩爾比為1:1:50:2:3的比例混合,采用離心攪拌機以12000-16000rpm的速度,攪拌3-5min,置于室溫下老化120-168小時后,得氧化鈦(TiO2)溶膠,備用;
2)氧化硅溶膠的制備:取正硅酸乙脂(TEOS)、去離子水(H2O)、pH=1的鹽酸標準溶液、無水乙醇按照摩爾比為1:2:0.5:40的比例混合,采用離心攪拌機以12000-16000rpm的速度,攪拌3-5min,在溫度為20℃,相對濕度為30%,靜置168小時,得氧化硅溶膠,備用;
3)玻璃片的準備:將鍍膜用玻璃片依次用去離子水和酒精沖洗干凈后,用氮氣吹干;
4)鍍雙層減反膜:在相對濕度<50%時,采用提拉鍍膜法以6-12inch/min的提拉速度,將步驟1)所得氧化鈦溶膠鍍在步驟3)中清洗后玻璃片的兩面,在玻璃片的正反面各形成一層厚度為110-130nm、折射率為1.94-1.96的氧化鈦薄膜,再通過提拉鍍膜法以6-12inch/min的提拉速度,將步驟2)所得氧化硅溶膠鍍在氧化鈦薄膜的外側(cè),在氧化鈦薄膜的表面形成一層厚度為90-110nm、折射率為1.41-1.43的氧化硅薄膜;
5)烘干、成品:將步驟4)所得鍍雙層膜的玻璃片,置于200-250℃的烘箱中,烘烤50-70min,即得成品。
通過本實用新型的雙層SiO2-TiO2減反膜對紫外光(波長<400nm)吸收較強,同時可抑制紅外光(波長>800nm)透射率,薄膜機械強度優(yōu)良,而且在玻璃表面鍍制雙層減反射薄膜,可將入射光強度提高5%以上,進而提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率,該減反膜具有折射率連續(xù)可調(diào),結(jié)構(gòu)可控、適合大面積鍍膜,成本低等優(yōu)點。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范 圍之內(nèi)。