太陽能導電玻璃以及生產工藝的製作方法

2023-07-15 15:45:31

專利名稱：太陽能導電玻璃以及生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能導電玻璃以及生產工藝，它屬於特殊玻璃 生產技術領域，特別是具有太陽能導電功能的玻璃以及生產工藝。 背景糹支術
傳統的太陽能導電玻璃的基本結構為玻璃、二氧化矽膜層和 Sn02膜層的三層疊加結構。在生產工藝中，所述的Sn02膜層是採用化 學氣相沉積法鍍制的，因此造成了 Sn02膜層的均勻性差，透過率偏低， 容易產生黑點白點，影響太陽能電池的性能，同時價格也比較昂貴。 另外，傳統的太陽能導電玻璃，由於膜層均勻性差、透過率偏低，所 以光電轉換效率低，老化後光電轉換效率衰減快，已經不能滿足應用 的要求。
中國專利第200510050544. X號中公開了一種《氧化銦錫透明導 電玻璃及其生產工藝》，這種導電玻璃是在有機玻璃基片的表面鍍有 二氧化矽鍍膜層和氧化銦錫鍍膜層，二氧化矽鍍膜層位於內層，氧化 銦錫鍍膜層位於外層。這種產品具有較高的電導率和可見光透過率的 特點，十分適合在液晶顯示器件和平板顯示器件等光電子器件上應 用，但它並不適合用於太陽能導電。
中國專利第200510079183.1號中還公開了一種《透明導電膜用 靶、透明導電材料、透明導電玻璃及透明導電薄膜》，此膜成分含有構成成分氧化銦、氧化錫及氧化鋅，並任選地含有特定的金屬氧化物， 如氧化釕、氧化鉬、氧化釩等，成分構成複雜，加工成本也比較好。 這種鍍膜結構的玻璃也僅僅適合於有機電致發光器件的透明電極中。

發明內容
本發明的目的在於提供一種生產工藝簡單，可見光的透過率高， 提高光電轉換效率的太陽能導電玻璃以及生產工藝。 本發明的目的是這樣實現的
一種太陽能導電玻璃，其特徵在於在所述玻璃基片上設置有導電 膜層，其膜層結構形式為自基片玻璃依次外向為 玻璃、二氧化矽膜層和ZnA 1203膜層。 所述膜層結構中各膜層的厚度分別為二氧化矽膜層10 ~ 30nm; ZnAl2。3膜層:100~ 400nm。
本發明的太陽能導電玻璃的生產工藝，它包括如下的工藝步驟 A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入 預真空過渡；
B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99%的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進^f亍濺射，濺射氣壓範圍為Ar: 02=0. 2~0. 5Pa; 然後 在已經形成的二氧化矽膜層表面再鍍ZnAlA膜層，所述的ZnAl203膜 層的鍍制方法，採用ZnAlA金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純 氬氣氛中進行濺射，濺射氣壓範圍為0. 2~0. 5Pa;濺射時基片玻璃 同時進行力口熱，加熱時間為0. 5 ~ 1. 0h,加熱溫度為180 ~ 380°C。所述的優選的工藝步驟和參數如下
A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進 入預真空過渡；
B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99%的多晶矽耙在氬 氧混合氣氛中進行濺射，濺射氣壓為0. 3Pa; 然後在已經形成的二 氧化矽膜層表面再鍍ZnAl203膜層，所述的ZnAl2(U莫層的鍍制方法， 採用ZnAh03金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純氬氣氛中進行賊 射，濺射氣壓範圍為0. 4Pa;濺射時基片玻璃同時進行加熱，加熱時 間為0. 7小時，加熱溫度為250°C。
所述的進一步的優選工藝步驟和參數如下 A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進 入預真空過渡；
B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99%的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進行濺射，濺射氣壓為.05Pa;然後在已經形成的二氧 化矽膜層表面再鍍ZnAl203膜層，所述的ZnAhOJ莫層的鍍制方法，採 用ZnAl203金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純氬氣氛中進行賊射， 濺射氣壓範圍為0. 2Pa;濺射時基片玻璃同時進行加熱，加熱時間為 1. 0小時，加熱溫度為180°C。
所述的另 一的優選工藝步驟和參^t如下 A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入預真空過渡；
B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99%的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進行濺射，濺射氣壓為0.2Pa; 然後在已經形成的二 氧化矽膜層表面再鍍ZnAl203膜層，所述的ZnAh03膜層的鍍制方法， 採用ZnAl203金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純氬氣氛中進行賊 射，濺射氣壓範圍為0. 5Pa;濺射時基片玻璃同時進行加熱，加熱時 間為0. 5小時，加熱溫度為380°C。
本發明的與現有技術相比，其導電玻璃具有導電性能良好，可見 光的透過率高的特點；其鍍膜玻璃厚度《3mm，方塊電阻《15Q/口， 透過率>83%,反射約為8%和吸收損失《9%,老化後的光電轉換 效率衰減幾乎為零。且本發明的加工工藝筒單，加工成本較低，可實 現大規模的推廣使用。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發明進行進一步的說明
實施例1:
本實施例中，採用LHKJ800立式全自動連續磁控賊射鍍膜機完成 鍍膜任務，其膜層結構形式為自基片玻璃依次外向為玻璃基片、二 氧化矽膜層和ZnAl203膜層。
其具體的生產加工工藝流程和參數如下
A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入 預真空過渡；B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99°/ 的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進行濺射，二氧化矽(Si02)膜層的厚度為25nm，濺射氣 壓為0. 3Pa，氬氣Ar和氧氣02的流分別為200SCCM和40SCCM ;然後 在已經形成的二氧化矽膜層表面再鍍ZnAh03膜層，ZnAh03膜層 400nm;所述的ZnAl2(U莫層的鍍制方法，採用ZnAlA金屬氧化物耙 材，在純度為99. 99%的純氬氣氛中進行濺射，，濺射氣壓範圍為 0. 4Pa，氬氣Ar的流量為200SCCM;濺射時基片玻璃同時進行加熱， 加熱時間為0. 7小時，加熱溫度為250°C。
依據上述的工藝流程和參數生產出的太陽能導電玻璃具有如下 的特性鍍膜玻璃厚度《3mm，方塊電阻85 %,反射約為8%和吸收損失<7%，老化後的光電轉換效率衰減幾 乎為零。
實施例2:
在本實施例中，其具體的生產加工工藝流程和參lt如下 A:對待鍍膜^i^反玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入 預真空過渡；
B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99%的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進^f亍濺射，濺射氣壓為.05Pa，氬氣"和氧氣02的流分 別為220SCCM和60SCCM; 然後在已經形成的二氧化矽膜層表面再鍍 ZnAl203膜層，ZnAlA膜層lOOmn;所述的ZnAlA膜層的鍍制方法，採
9用ZnAh03金屬氧化物靶材，在純度為99.99%的純氬氣氛中進行濺射， 濺射氣壓範圍為0. 2Pa,氬氣Ar的流量為220SCCM;濺射時基片玻璃 同時進行加熱，力口熱時間為1.0小時，加熱溫度為180°C。
本實施例的其他部分與實施例1完全相同。
實施例3:
在本實施例中，其具體的生產加工工藝流程和參數如下 A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入 預真空過渡；
B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99.99%的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進行賊射，濺射氣壓為0. 2P，氬氣Ar和氧氣02的流分 別為210SCCM和50SCCM ; 然後在已經形成的二氧化矽膜層表面再 鍍ZnAl203膜層，ZnAlA膜層200nm;所述的ZnAl203膜層的鍍制方法， 採用ZnAh03金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純氬氣氛中進行、踐 射，'賊射氣壓範圍為0. 5Pa，氬氣Ar的流量為210SCCM;濺射時基片 玻璃同時進ft加熱，加熱時間為O. 5小時，加熱溫度為380°C。
本實施例的其他部分與實施例1完全相同。
權利要求
1、一種太陽能導電玻璃，其特徵在於在所述玻璃基片上設置有導電膜層，其膜層結構形式為自基片玻璃依次外向為玻璃、二氧化矽膜層和ZnAl2O3膜層。
2、 如權利要求1中所述的太陽能導電玻璃，其特徵在於所述膜層 結構中各膜層的厚度分別為二氧化矽膜層10 ~ 30nm; ZnAl203 膜層100~ 400nm。
3、 一種用於權利要求1中所述的太陽能導電玻璃的生產工藝，其 特徵在於它包括如下的工藝步驟A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入 預真空過渡；B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99°/。的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進行濺射，濺射氣壓範圍為Ar: 02=0. 2 ~ 0. 5Pa; 然後 在已經形成的二氧化矽膜層表面再鍍ZnAh03膜層，所述的ZnAl20s膜 層的鍍制方法，採用ZnAl203金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純 氬氣氛中進行濺射，濺射氣壓範圍為0. 2~0. 5Pa;濺射時基片玻璃 同時進行加熱，加熱時間為0. 5 ~ 1. Oh，加熱溫度為180~ 380°C。
4、 如權利要求3中所述的太陽能導電玻璃的生產工藝，其特徵在 於所述的優選的工藝步驟和參數如下A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入預真空過渡；B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99%的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進行濺射，濺射氣壓為0. 3Pa; 然後在已經形成的二 氧化矽膜層表面再鍍ZnAl203膜層，所述的ZnAl2(U莫層的鍍制方法， 採用ZnAh03金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純氬氣氛中進行濺 射，濺射氣壓範圍為0. 4Pa;濺射時基片玻璃同時進行加熱，加熱時 間為0. 7小時，加熱溫度為250°C。
5、 如權利要求3中所述的太陽能導電玻璃的生產工藝，其特徵在於 所述的進一步的優選工藝步驟和參數如下A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進 入預真空過渡；B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99.99°/。的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進行濺射，濺射氣壓為.05Pa;然後在已經形成的二氧 化矽膜層表面再鍍ZnAl203膜層，所述的ZnAl2(U莫層的鍍制方法，採 用ZnAh03金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純氬氣氛中進行濺射， 賊射氣壓範圍為0. 2Pa;賊射時基片玻璃同時進行加熱，加熱時間為 1. 0小時，加熱溫度為180°C。
6、 如權利要求3中所述的太陽能導電玻璃的生產工藝，其特徵在於 所述的另一的優選工藝步驟和參數如下A:對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入預真空過渡；B:進入鍍膜室，然後在玻璃上依次鍍二氧化矽膜層和ZnAl203 膜層；首先所述的二氧化矽膜層採用純度為99. 99%的多晶矽靶在氬 氧混合氣氛中進行濺射，濺射氣壓為0，2Pa; 然後在已經形成的二 氧化矽膜層表面再鍍ZnAl203膜層，所述的ZnAh03膜層的鍍制方法， 採用ZnAl203金屬氧化物靶材，在純度為99. 99%的純氬氣氛中進行濺 射，濺射氣壓範圍為0. 5Pa;濺射時基片玻璃同時進行加熱，加熱時 間為0. 5小時，加熱溫度為380°C。
全文摘要
一種太陽能導電玻璃以及生產工藝，它屬於特殊玻璃生產技術領域，其特徵在於在玻璃基片上設置有導電膜層，其膜層結構形式為自基片玻璃依次外向為玻璃、二氧化矽膜層和ZnAl2O3膜層；二氧化矽膜層10～30nm；ZnAl2O3膜層100～400nm；A對待鍍膜基板玻璃進行清洗、熱烘乾燥後，上架裝片，進入預真空過渡；B進入鍍膜室，二氧化矽膜層採用純度為99.99％的多晶矽靶在氬氧混合氣氛中進行濺射，濺射氣壓範圍為ArO2＝0.2～0.5Pa；然後在二氧化矽膜層表面再鍍ZnAl2O3膜層，採用ZnAl2O3金屬氧化物靶材，氬氣純度為99.9％，濺射氣壓範圍為0.2～0.5Pa；濺射時加熱溫度為180～380℃。本發明導電玻璃的方塊電阻≤14.5Ω/□，透過率≥85％。
文檔編號C03C17/34GK101318778SQ200810067629
公開日2008年12月10日 申請日期2008年6月3日 優先權日2008年6月3日
發明者吳永光, 溫景成, 胡安春, 堅 董 申請人:深圳市力合薄膜科技有限公司