CN102222704B - 一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜及其制备方法 - Google Patents
一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102222704B CN102222704B CN201110173943.0A CN201110173943A CN102222704B CN 102222704 B CN102222704 B CN 102222704B CN 201110173943 A CN201110173943 A CN 201110173943A CN 102222704 B CN102222704 B CN 102222704B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- refractive index
- film
- layer
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 162
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 160
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 66
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 42
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 28
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 28
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 25
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 claims description 23
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 14
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 14
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 claims description 14
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 14
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 14
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 14
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 14
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 9
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical group [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 71
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜，其是由三层膜构成，第一层为硅片表面的二氧化硅薄膜，厚度为20～30nm，折射率为1.15～1.25；第二层为二氧化钛和二氧化硅复合薄膜，厚度为80～90nm，折射率为1.30～1.45；第三层为纳米二氧化钛薄膜，厚度为50～60nm，折射率为2.12～2.28。第一层二氧化硅薄膜采用热氧化法制备，第二层复合薄膜和第三层纳米二氧化钛薄膜都采用溶胶凝胶涂覆法制备。本发明采用三层减反射膜，降低了电池表面对光的反射，提高了太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池制造技术，特别涉及一种晶体硅太阳能电池减反射膜及其制备方法。
背景技术
为了提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率，应减少电池表面光的反射损失，增加光的透射。减反射膜的制作直接影响着太阳能电池对入射光的反射率，对太阳能电池效率的提高起着非常重要的作用。目前已大规模产业化的是采用高温气相化学沉积PECVD设备直接在扩散完成后的硅片表面上进行氮化硅沉积，氮化硅薄膜具有较低的减反射效果，然而氮化硅减反射膜硅太阳能电池的反射率还不是很低，其它常规单层减反射膜材料都很难达到很好的减反射效果，因此现有的太阳能电池的光电转换效率还是很低，如何进一步降低反射率成为一大难题。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种降低电池表面对光的反射，提高太阳能电池的光电转换效率的晶体硅太阳能电池三层减反射膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜，其是由三层膜构成，第一层为太阳能电池晶体硅表面的二氧化硅薄膜，厚度为20～30nm，折射率为1.15～1.25；第二层为二氧化钛和二氧化硅复合薄膜，厚度为80～90nm，折射率为1.30～1.45；第三层为纳米二氧化钛薄膜，厚度为50～60nm，折射率为2.12～2.28。
上述所述晶体硅太阳能电池三层减反射膜的制备方法，其是对经过清洗制绒，扩散制备PN结，刻蚀去除晶体硅片四周的PN结，清洗去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅片镀减反射膜，其包括以下步骤：
1、在扩散炉内采用热氧化法在晶体硅的表面生长一层厚度为20～30nm，折射率为1.15～1.25的二氧化硅薄膜，其中通入的氮气N2流量为5～20L/min，氧气O2流量为2～3L/min，温度为800～900℃，反应时间为10～30min；
2、采用溶胶凝胶涂覆法在步骤1的二氧化硅薄膜表面形成厚度为80～90nm，折射率为1.30～1.45的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜；
3、采用溶胶凝胶涂覆法在步骤2的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜上再沉积厚度为50～60nm，折射率为2.12～2.28的二氧化钛薄膜。
本发明的三层减反射膜的制备方法中，所述的步骤2包括以下步骤：
A、将正硅酸四乙酯、无水乙醇和盐酸按照摩尔比为1∶0.1～0.2∶6～12的比例在混合容器中混合，加热至20～100℃，搅拌得到溶胶，陈化三天备用；
B、将二氧化钛纳米粒子加入上述溶胶中，超声分散处理30～60min，形成二氧化钛粒子充分分散的涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为20～30nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶15～20；
C、在晶体硅经步骤1形成的二氧化硅薄膜表面采用丝网印刷方法印刷一层上述浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度300-350℃的空气进行热处理1-2min，在二氧化硅薄膜表面再形成一层二氧化钛和二氧化硅复合薄膜。
本发明的三层减反射膜的制备方法中，所述的步骤3包括以下步骤：
A、将钛酸正丁酯与无水乙醇在混合容器中混合，搅拌形成透明溶液，再滴加蒸馏水，搅拌得到淡黄色的另一种溶胶，陈化三天备用，钛酸正丁酯、无水乙醇与蒸馏水的摩尔比为0.01-0.02∶1∶0.004-0.02；
B、将二氧化钛纳米粒子加入上述另一种溶胶中，超声分散处理30～60min，形成二氧化钛粒子充分分散的另一种涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为20～30nm，二氧化钛粒子与另一种溶胶重量比为1∶15～20；
C、在步骤2形成的二氧化钛和二氧化硅复合薄膜的表面采用丝网印刷方法印刷一层上述另一种涂覆浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度400-450℃的空气进行热处理1-2min，在二氧化钛和二氧化硅复合薄膜表面再形成一层二氧化钛薄膜。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：(1)本发明方法中的三层减反射膜可以明显降低电池表面对光的反射，晶体硅片表面对光子吸收的几率增加，提高了太阳能电池的光电转化效率。在太阳能电池晶体硅片表面，选择三层减反射膜进行膜系组合，并采用最佳的膜层厚度，以使得电池在所工作的光谱范围内获得最佳的减反射效果，三层减反射膜的设计可以进一步降低入射光在电池表面的反射，与现有氮化硅减反射膜相比，在光谱范围300nm-1200nm之间的反射率降低20％以上，光电转换效率提高0.1％左右。(2)本发明的三层减反射膜，第二层的复合薄膜有助于缓解第一层薄膜和第三层薄膜折射率突变使得相邻薄膜结合力弱的缺陷。(3)本发明采用的溶胶凝胶法是一种广泛应用于薄膜沉积的方法，其具有设备简单，对样品的尺寸没有要求，不需要特殊的高压或真空的环境，且制备得到的薄膜均匀性好的优点。(4)本发明的制备方法简单，适合规模化生产。
附图说明
图1为本发明三层减反射膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本法明做进一步的描述。
实施例1，如图1所示，一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜，其是由三层膜构成，第一层为太阳能电池晶体硅5表面的二氧化硅薄膜4，厚度为20nm，折射率为1.15；第二层为二氧化钛和二氧化硅复合薄膜3，厚度为80nm，折射率为1.30；第三层为纳米二氧化钛薄膜2，厚度为50nm，折射率为2.12。1为栅线。
对经过清洗制绒，扩散制备PN结，刻蚀去除硅片四周的PN结，清洗去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅片镀减反射膜，其包括以下步骤：
1、在扩散炉内采用热氧化法在晶体硅的表面生长一层厚度为20nm，折射率为1.15的二氧化硅薄膜，其中通入的氮气N2流量为5L/min，氧气O2流量为3L/min，温度为850℃，反应时间为25min。
2、采用溶胶凝胶涂覆法在步骤1的二氧化硅薄膜表面形成厚度为80nm，折射率为1.30的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜。其包括以下步骤：A、将正硅酸四乙酯、无水乙醇和盐酸按照摩尔比为1∶0.1∶6的比例在混合容器中混合，加热至100℃，搅拌得到溶胶，陈化三天备用；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述溶胶中，超声分散处理30min，形成二氧化钛粒子充分分散的涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为20nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶15；C、在晶体硅经步骤1形成的二氧化硅薄膜表面采用丝网印刷方法印刷一层上述浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度300℃的空气进行热处理1min，在二氧化硅薄膜表面再形成一层二氧化钛和二氧化硅复合薄膜。
3、采用溶胶凝胶涂覆发在步骤2的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜上再沉积厚度为50nm，折射率为2.12的二氧化钛薄膜。其包括以下步骤：A、将钛酸正丁酯与无水乙醇在混合容器中混合，搅拌形成透明溶液，再滴加蒸馏水，搅拌得到淡黄色的另一种溶胶，陈化三天备用，钛酸正丁酯、无水乙醇与蒸馏水的摩尔比为0.01∶1∶0.004；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述另一种溶胶中，超声分散处理30min，形成二氧化钛粒子充分分散的另一种涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为20nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶15；C、在步骤2形成的二氧化钛和二氧化硅复合薄膜的表面采用丝网印刷方法印刷一层上述另一种涂覆浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度400℃的空气进行热处理1min，在二氧化钛和二氧化硅复合薄膜表面再形成一层二氧化钛薄膜。
实施例2，如图1所示，一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜，其是由三层膜构成，第一层为太阳能电池晶体硅5表面的二氧化硅薄膜4，厚度为30nm，折射率为1.25；第二层为二氧化钛和二氧化硅复合薄膜3，厚度为90nm，折射率为1.45；第三层为纳米二氧化钛薄膜2，厚度为60nm，折射率为2.28。1为栅线。
对经过清洗制绒，扩散制备PN结，刻蚀去除晶体硅片四周的PN结，清洗去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅片镀减反射膜，其包括以下步骤：
1、在扩散炉内采用热氧化法在晶体硅的表面生长一层厚度为30nm，折射率为1.25的二氧化硅薄膜，其中通入的氮气N2流量为20L/min，氧气O2流量为2L/min，温度为800℃，反应时间为30min。
2、采用溶胶凝胶涂覆法在步骤1的二氧化硅薄膜表面形成厚度为90nm，折射率为1.45的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜。其包括以下步骤：A、将正硅酸四乙酯、无水乙醇和盐酸按照摩尔比为1∶0.2∶12的比例在混合容器中混合，加热至50℃，搅拌得到溶胶，陈化三天备用；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述溶胶中，超声分散处理60min，形成二氧化钛粒子充分分散的涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为30nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶20；C、在晶体硅经步骤1形成的二氧化硅薄膜表面采用丝网印刷方法印刷一层上述浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度350℃的空气进行热处理2min，在二氧化硅薄膜表面再形成一层二氧化钛和二氧化硅复合薄膜。
3、采用溶胶凝胶涂覆发在步骤2的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜上再沉积厚度为60nm，折射率为2.28的二氧化钛薄膜。其包括以下步骤：A、将钛酸正丁酯与无水乙醇在混合容器中混合，搅拌形成透明溶液，再滴加蒸馏水，搅拌得到淡黄色的另一种溶胶，陈化三天备用，钛酸正丁酯、无水乙醇与蒸馏水的摩尔比为0.02∶1∶0.02；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述另一种溶胶中，超声分散处理60min，形成二氧化钛粒子充分分散的另一种涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为30nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶20；C、在步骤2形成的二氧化钛和二氧化硅复合薄膜的表面采用丝网印刷方法印刷一层上述另一种涂覆浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度450℃的空气进行热处理2min，在二氧化钛和二氧化硅复合薄膜表面再形成一层二氧化钛薄膜。
实施例3，如图1所示，一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜，其是由三层膜构成，第一层为太阳能电池晶体硅5表面的二氧化硅薄膜4，厚度为23nm，折射率为1.18；第二层为二氧化钛和二氧化硅复合薄膜3，厚度为85nm，折射率为1.4；第三层为纳米二氧化钛薄膜2，厚度为55nm，折射率为2.15。1为栅线。
对经过清洗制绒，扩散制备PN结，刻蚀去除硅片四周的PN结，清洗去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅片镀减反射膜，其包括以下步骤：
1、在扩散炉内采用热氧化法在晶体硅的表面生长一层厚度为23nm，折射率为1.18的二氧化硅薄膜，其中通入的氮气N2流量为10L/min，氧气O2流量为2.5L/min，温度为900℃，反应时间为10min。
2、采用溶胶凝胶涂覆法在步骤1的二氧化硅薄膜表面形成厚度为85nm，折射率为1.4的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜。其包括以下步骤：A、将正硅酸四乙酯、无水乙醇和盐酸按照摩尔比为1∶0.15∶9的比例在混合容器中混合，加热至20℃，搅拌得到溶胶，陈化三天备用；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述溶胶中，超声分散处理50min，形成二氧化钛粒子充分分散的涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为25nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶18；C、在晶体硅经步骤1形成的二氧化硅薄膜表面采用丝网印刷方法印刷一层上述浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度320℃的空气进行热处理1.5min，在二氧化硅薄膜表面再形成一层二氧化钛和二氧化硅复合薄膜。
3、采用溶胶凝胶涂覆发在步骤2的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜上再沉积厚度为55nm，折射率为2.15的二氧化钛薄膜。其包括以下步骤：A、将钛酸正丁酯与无水乙醇在混合容器中混合，搅拌形成透明溶液，再滴加蒸馏水，搅拌得到淡黄色的另一种溶胶，陈化三天备用，钛酸正丁酯、无水乙醇与蒸馏水的摩尔比为0.015∶1∶0.008；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述另一种溶胶中，超声分散处理50min，形成二氧化钛粒子充分分散的另一种涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为25nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶18；C、在步骤2形成的二氧化钛和二氧化硅复合薄膜的表面采用丝网印刷方法印刷一层上述另一种涂覆浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度420℃的空气进行热处理1.5min，在二氧化钛和二氧化硅复合薄膜表面再形成一层二氧化钛薄膜。
实施例4，如图1所示，一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜，其是由三层膜构成，第一层为太阳能电池晶体硅5表面的二氧化硅薄膜4，厚度为25nm，折射率为1.20；第二层为二氧化钛和二氧化硅复合薄膜3，厚度为82nm，折射率为1.35；第三层为纳米二氧化钛薄膜2，厚度为58nm，折射率为2.20。1为栅线。
对经过清洗制绒，扩散制备PN结，刻蚀去除硅片四周的PN结，清洗去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅片镀减反射膜，其包括以下步骤：
1、在扩散炉内采用热氧化法在晶体硅的表面生长一层厚度为25nm，折射率为1.20的二氧化硅薄膜，其中通入的氮气N2流量为15L/min，氧气O2流量为2.8L/min，温度为820℃，反应时间为20min。
2、采用溶胶凝胶涂覆法在步骤1的二氧化硅薄膜表面形成厚度为82nm，折射率为1.35的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜。其包括以下步骤：A、将正硅酸四乙酯、无水乙醇和盐酸按照摩尔比为1∶0.13∶10的比例在混合容器中混合，加热至75℃，搅拌得到溶胶，陈化三天备用；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述溶胶中，超声分散处理40min，形成二氧化钛粒子充分分散的涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为23nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶19；C、在晶体硅经步骤1形成的二氧化硅薄膜表面采用丝网印刷方法印刷一层上述浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度330℃的空气进行热处理1.75min，在二氧化硅薄膜表面再形成一层二氧化钛和二氧化硅复合薄膜。
3、采用溶胶凝胶涂覆发在步骤2的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜上再沉积厚度为58nm，折射率为2.20的二氧化钛薄膜。其包括以下步骤：A、将钛酸正丁酯与无水乙醇在混合容器中混合，搅拌形成透明溶液，再滴加蒸馏水，搅拌得到淡黄色的另一种溶胶，陈化三天备用，钛酸正丁酯、无水乙醇与蒸馏水的摩尔比为0.013∶1∶0.01；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述另一种溶胶中，超声分散处理40min，形成二氧化钛粒子充分分散的另一种涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为23nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶19；C、在步骤2形成的二氧化钛和二氧化硅复合薄膜的表面采用丝网印刷方法印刷一层上述另一种涂覆浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度430℃的空气进行热处理1.75min，在二氧化钛和二氧化硅复合薄膜表面再形成一层二氧化钛薄膜。
实施例5，一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜，其是由三层膜构成，第一层为太阳能电池晶体硅5表面的二氧化硅薄膜4，厚度为28nm，折射率为1.22；第二层为二氧化钛和二氧化硅复合薄膜3，厚度为88nm，折射率为1.38；第三层为纳米二氧化钛薄膜2，厚度为53nm，折射率为2.25。1为栅线。
对经过清洗制绒，扩散制备PN结，刻蚀去除硅片四周的PN结，清洗去除磷硅玻璃的处理步骤后的硅片镀减反射膜，其包括以下步骤：
1、在扩散炉内采用热氧化法在晶体硅的表面生长一层厚度为28nm，折射率为1.22的二氧化硅薄膜，其中通入的氮气N2流量为13L/min，氧气O2流量为2.3L/min，温度为880℃，反应时间为15min。
2、采用溶胶凝胶涂覆法在步骤1的二氧化硅薄膜表面形成厚度为88nm，折射率为1.38的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜。其包括以下步骤：A、将正硅酸四乙酯、无水乙醇和盐酸按照摩尔比为1∶0.18∶8的比例在混合容器中混合，加热至35℃，搅拌得到溶胶，陈化三天备用；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述溶胶中，超声分散处理45min，形成二氧化钛粒子充分分散的涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为28nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶16；C、在晶体硅经步骤1形成的二氧化硅薄膜表面采用丝网印刷方法印刷一层上述浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度340℃的空气进行热处理1.35min，在二氧化硅薄膜表面再形成一层二氧化钛和二氧化硅复合薄膜。
3、采用溶胶凝胶涂覆发在步骤2的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜上再沉积厚度为53nm，折射率为2.25的二氧化钛薄膜。其包括以下步骤：A、将钛酸正丁酯与无水乙醇在混合容器中混合，搅拌形成透明溶液，再滴加蒸馏水，搅拌得到淡黄色的另一种溶胶，陈化三天备用，钛酸正丁酯、无水乙醇与蒸馏水的摩尔比为0.018∶1∶0.015；B、将二氧化钛纳米粒子加入上述另一种溶胶中，超声分散处理45min，形成二氧化钛粒子充分分散的另一种涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为28nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶16；C、在步骤2形成的二氧化钛和二氧化硅复合薄膜的表面采用丝网印刷方法印刷一层上述另一种涂覆浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度440℃的空气进行热处理1.35min，在二氧化钛和二氧化硅复合薄膜表面再形成一层二氧化钛薄膜。
Claims (4)
1.一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜，其特征在于：其是由三层膜构成，第一层为太阳能电池晶体硅表面的二氧化硅薄膜，厚度为20～30nm，折射率为1.15～1.25；第二层为二氧化钛和二氧化硅复合薄膜，厚度为80～90nm，折射率为1.30～1.45；第三层为纳米二氧化钛薄膜，厚度为50～60nm，折射率为2.12～2.28。
2.一种权利要求1所述的晶体硅太阳能电池三层减反射膜的制备方法，其是对经过清洗制绒，扩散制备PN结，刻蚀去除晶体硅片四周的PN结，清洗去除磷硅玻璃的处理步骤后的晶体硅片镀减反射膜，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)在扩散炉内采用热氧化法在晶体硅的表面生长一层厚度为20～30nm，折射率为1.15～1.25的二氧化硅薄膜，其中通入的氮气N2流量为5～20L/min，氧气02流量为2～3L/min，温度为800～900℃，反应时间为10～30min；
(2)采用溶胶凝胶涂覆法在步骤(1)的二氧化硅薄膜表面形成厚度为80～90nm，折射率为1.30～1.45的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜；
(3)采用溶胶凝胶涂覆法在步骤(2)的二氧化硅和二氧化钛复合薄膜上再沉积厚度为50～60nm，折射率为2.12～2.28的二氧化钛薄膜。
3.根据权利要求2所述的三层减反射膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)包括以下步骤：
A、将正硅酸四乙酯、无水乙醇和盐酸按照摩尔比为1∶0.1～0.2∶6～12的比例在混合容器中混合，加热至20～100℃，搅拌得到溶胶，陈化三天备用；
B、将二氧化钛纳米粒子加入上述溶胶中，超声分散处理30～60min，形成二氧化钛粒子充分分散的涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为20～30nm，二氧化钛粒子与溶胶重量比为1∶15～20；
C、在晶体硅片衬底经步骤(1)形成的二氧化硅薄膜表面采用丝网印刷方法印刷一层上述浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度300-350℃的空气进行热处理1-2min，在二氧化硅薄膜表面再形成一层二氧化钛和二氧化硅复合薄膜。
4.根据权利要求2或者3所述的三层减反射膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)包括以下步骤：
A、将钛酸正丁酯与无水乙醇在混合容器中混合，搅拌形成透明溶液，再滴加蒸馏水，搅拌得到淡黄色的另一种溶胶，陈化三天备用，钛酸正丁酯、无水乙醇与蒸馏水的摩尔比为0.01-0.02∶1∶0.004-0.02；
B、将二氧化钛纳米粒子加入上述另一种溶胶中，超声分散处理30～60min，形成二氧化钛粒子充分分散的另一种涂覆浆体，二氧化钛纳米粒子粒径为20～30nm，二氧化钛粒子与另一种溶胶重量比为1∶15～20；
C、在步骤(2)形成的二氧化钛和二氧化硅复合薄膜的表面采用丝网印刷方法印刷一层上述另一种涂覆浆体，随后将印刷好浆体的产品置入烧结炉中，用温度400-450℃的空气进行热处理1-2min，在二氧化钛和二氧化硅复合薄膜表面再形成一层二氧化钛薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110173943.0A CN102222704B (zh) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | 一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110173943.0A CN102222704B (zh) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | 一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102222704A CN102222704A (zh) | 2011-10-19 |
| CN102222704B true CN102222704B (zh) | 2014-04-09 |
Family
ID=44779207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110173943.0A Expired - Fee Related CN102222704B (zh) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | 一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102222704B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103137714B (zh) * | 2011-12-01 | 2016-09-21 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种太阳能电池三层复合钝化减反层及制备方法 |
| CN102496634A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-13 | 华东理工大学 | 一种晶硅太阳能电池三层减反射膜及其制备工艺 |
| CN102916057B (zh) * | 2012-10-31 | 2015-10-28 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种晶硅太阳能电池梯度折射率减反膜及其制备方法 |
| CN102931242A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-02-13 | 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池多层二氧化硅减反射膜 |
| CN103035752B (zh) * | 2013-01-25 | 2016-09-07 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 包含纳米结构抗反膜的晶体硅太阳能电池及其制备方法 |
| CN104530998A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 常熟高嘉能源科技有限公司 | 一种电池组件用高透光封装胶膜 |
| CN104992986B (zh) * | 2015-06-09 | 2017-06-13 | 同济大学 | 一种基于溶胶‑凝胶技术的多结太阳能电池的宽光谱减反射膜 |
| CN105070769B (zh) * | 2015-08-06 | 2016-11-16 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种具有仿生凸起结构SiO2减反射膜的制备方法 |
| HUP1600384A1 (hu) | 2016-06-15 | 2018-01-29 | Hungaro Lux Light Kft | Antireflexiós bevonat |
| CN113257931B (zh) * | 2021-05-12 | 2023-02-10 | 苏州大学 | 全角度陷光晶硅太阳能电池绒面的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101236261A (zh) * | 2007-02-01 | 2008-08-06 | 甘国工 | 有防雾涂层的显示器玻璃保护屏及使用该屏的液晶显示器 |
| CN201203292Y (zh) * | 2008-04-15 | 2009-03-04 | 北京天瑞星真空技术开发有限公司 | 一种太阳能集热管外管的干涉减反射涂层 |
| WO2009120983A2 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Rensselaer Polytechnic Institute | Ultra-low reflectance broadband omni-directional anti-reflection coating |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2793889B1 (fr) * | 1999-05-20 | 2002-06-28 | Saint Gobain Vitrage | Substrat transparent a revetement anti-reflets |
| JP5313587B2 (ja) * | 2008-07-31 | 2013-10-09 | 学校法人慶應義塾 | 反射防止膜及びこれを有する光学部品、交換レンズ及び撮像装置 |
| KR101213470B1 (ko) * | 2008-09-08 | 2012-12-20 | 한국전자통신연구원 | 태양전지의 반사방지막, 태양전지, 태양전지의 제조방법 |
| CN101431110A (zh) * | 2008-10-06 | 2009-05-13 | 上海电力学院 | 低折射率纳米材料减反射膜 |
| CN101527326A (zh) * | 2009-03-02 | 2009-09-09 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种应用于冶金硅太阳电池的减反射膜及其制备方法 |
| CN101969075B (zh) * | 2010-08-10 | 2012-05-09 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池双层减反射膜及其制备方法 |
-
2011
- 2011-06-27 CN CN201110173943.0A patent/CN102222704B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101236261A (zh) * | 2007-02-01 | 2008-08-06 | 甘国工 | 有防雾涂层的显示器玻璃保护屏及使用该屏的液晶显示器 |
| WO2009120983A2 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Rensselaer Polytechnic Institute | Ultra-low reflectance broadband omni-directional anti-reflection coating |
| CN201203292Y (zh) * | 2008-04-15 | 2009-03-04 | 北京天瑞星真空技术开发有限公司 | 一种太阳能集热管外管的干涉减反射涂层 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102222704A (zh) | 2011-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102222704B (zh) | 一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜及其制备方法 | |
| CN101969075B (zh) | 一种晶体硅太阳能电池双层减反射膜及其制备方法 | |
| US20240097056A1 (en) | Efficient Back Passivation Crystalline Silicon Solar Cell and Manufacturing Method Therefor | |
| CN105378510B (zh) | 太阳能电池组件用防眩膜、带有防眩膜的太阳能电池组件及它们的制造方法 | |
| CN103770404B (zh) | 一种耐候性太阳能玻璃表面减反膜及其制备方法 | |
| CN101805135A (zh) | 镀有双层减反射膜的光伏玻璃及其制备方法 | |
| CN105514188A (zh) | 一种减反射自清洁薄膜及其制备方法 | |
| CN102983211A (zh) | 一种制备用于多晶硅太阳能电池的三层减反射膜的方法 | |
| CN101913780A (zh) | 具有双层减反射涂层的太阳能电池组件封装玻璃 | |
| WO2012024676A2 (en) | Anti-reflective photovoltaic module | |
| CN108417651A (zh) | 薄膜太阳能电池、制作方法及隔热太阳能夹胶玻璃 | |
| CN102738288A (zh) | 非晶硅钝化n型背接触电池及其制备方法 | |
| CN110112227A (zh) | 一种用于硅太阳能电池的双层减反射膜的制备方法 | |
| CN103000705A (zh) | 一种晶体硅太阳能电池减反射膜 | |
| CN201549516U (zh) | 一种太阳能电池组件镀膜盖板玻璃 | |
| CN103000706A (zh) | 一种晶体硅太阳能电池三层减反射膜及其制备方法 | |
| CN102910835A (zh) | 一种在钙钠玻璃表面形成耐久性双层减反射薄膜的方法 | |
| CN102790125A (zh) | 一种提升太阳能电池效率的方法 | |
| CN208315558U (zh) | 一种减反射膜、太阳能电池及光伏组件 | |
| CN103137714A (zh) | 一种太阳能电池三层复合钝化减反层及制备方法 | |
| CN103426939A (zh) | 太阳能电池用复合减反射膜及其制备方法 | |
| CN101969087B (zh) | 一种提高太阳能电池效率的方法 | |
| Sai et al. | Preparation and Characterization of TiO2-SiO2 Sol-Gel Anti Reflection Coatings on Multi Crystalline Silicon Solar Cell | |
| CN105161548A (zh) | 可同时实现减反和多结构陷光的薄膜及其制备方法 | |
| CN204885179U (zh) | 一种抗lid黑硅太阳能高效电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 074000 new industrial zone of Hebei, Gaobeidian Province, light green new energy Limited by Share Ltd Patentee after: Guangwei Green Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 074000 new industrial zone of Hebei, Gaobeidian Province, light green new energy Limited by Share Ltd Patentee before: Lightway Green New Energy Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160713 Address after: 074000, Baoding City, Hebei province Gaobeidian City Road on the north side of the west side of prosperous street Patentee after: BAODING LIGHTWAY GREEN ENERGY TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 074000 new industrial zone of Hebei, Gaobeidian Province, light green new energy Limited by Share Ltd Patentee before: Guangwei Green Energy Technology Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140409 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |