一种高透光导电玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术适用于特种玻璃领域，提供了一种高透光导电玻璃。该导电玻璃包括依次层叠的减反射涂层、玻璃基底、增透涂层、AZO膜层。本发明专利技术通过在玻璃基底的两面覆盖减反射涂层和增透涂层，使导电玻璃的光学透过率增加；且与AZO膜层接触的增透涂层具有岛状形貌，接下来作为后续AZO薄膜(掺铝的氧化锌)生长的基底，可直接形成表面具有一定绒度的AZO薄膜，免去常规工艺中的酸刻蚀制绒过程，降低了所需的初始薄膜厚度，以及生产成本造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于特种玻璃领域，尤其涉及一种导电玻璃。
技术介绍
磁控溅射工艺制备AZO薄膜(掺铝的氧化锌)，由于其重复性好、允许低温沉积、沉积速率高、附着性好、沉积参数容易控制等优点应用得最为普遍。对于制备具有绒面结构的AZO薄膜，目前主流的制备方法主要是利用AZO薄膜的表面可刻蚀性，先采用磁控溅射技术，在温度大于200℃的条件下，制备出电学性能和光学性能都很好的AZO薄膜，然后再对其进行表面刻蚀，达到表面织构化。其中以湿法刻蚀技术最为成熟。湿法刻蚀一般采用体积分数为0.5％的稀盐酸，刻蚀时间一般10～30s，将1000nm左右的AZO薄膜刻蚀成厚度为600nm左右，其雾度为10％～40％。但是这些刻蚀都会导致AZO薄膜的无端消耗，由此带来的浪费会造成生产成本的升高，同时工艺复杂性也相应增加。并且一般在制备AZO薄膜时，为了防止玻璃中钠离子侵入AZO薄膜，需要先制备一层阻挡层，其中以氧化硅层最为常用，但是明显增加成本。导电玻璃作为太阳能电池的基材，其透过率的高低直接影响着光伏电池的转换效率，目前市场上常规的AZO玻璃透过率较低。
技术实现思路
针对现有先成膜后酸蚀工艺存在薄膜厚度要求高及薄膜刻蚀浪费的问题，本专利技术提供一种高透AZO导电玻璃的制备方法，该方法不仅对薄膜厚度没有过高要求，而且完全避免了因刻蚀造成薄膜厚度的浪费，有效地降低生产成本。本专利技术是通过对玻璃衬底进行类织构化(类似晶体硅表面织构)处理来实现在其上直接生长的AZO薄膜具有一定的绒面结构，并最终在生长完成的AZO表面具有绒面结构，免去酸蚀工艺造成薄膜的浪费。针对AZO玻璃透过率较低的问题，本专利技术通过特殊设计的减反射涂层及增透涂层，大大提高了AZO玻璃的光学透过率，而且大大简化了AZO玻璃的生产工艺。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现的，一种高透光导电玻璃的制备方法，包括以下主要步骤：(1)采用磁控溅射技术，靶材选择氧化钛或氧化铌或氧化钛靶，溅射制备减反射涂层，厚度为20-50nm。(2)将硅酸乙酯及其辅料，溶解到水中，以酸为催化剂，搅拌1个小时，形成镀膜液；采用溶胶-凝胶的方法将镀膜液均匀涂覆到玻璃的另一侧，自然风干。(3)然后将玻璃放进磁控溅射设备中，在温度为200度，真空度为10-2pa的环境中固化1小时，即得到增透涂层，同时在玻璃基片表面形成一定织构的绒面结构。(4)采用直流磁控溅射工艺直接在绒面结构的玻璃表面上镀厚度为600-700nm纳米的AZO薄膜，得到与玻璃基片表面绒面结构一致的绒面AZO透明导电膜。优选的，所述减反射涂层可为氧化硅、氧化钛、氧化铌。优选的，所述减反射涂层的厚度为20-50nm。优选的，所述减反射涂层可为单层膜也可为多层膜。优选的，所述玻璃基底为超白玻璃，厚度为2-4mm。优选的，所述增透涂层为硅酸乙酯。优选的，所述增透涂层的厚度为20-100nm。优选的，所述AZO膜层的厚度为600-700nm。本专利技术与常规的先成膜后酸蚀工艺不同，其专利技术点在于，本专利技术是通过对玻璃衬底进行类织构化(类似晶体硅表面织构)处理来实现在其上直接生长的AZO薄膜具有一定的绒面结构，并最终在生长完成的AZO表面具有绒面结构，免去酸蚀工艺造成薄膜的浪费。本专利技术通过对玻璃表面特殊设计的光学系统处理来代替常规的工艺，不仅可以实现较为理想的AZO绒面结构，大大提高了薄膜对光的吸收率，满足薄膜太阳能电池技术的需求，而且避免了酸蚀工艺对薄膜的无端刻蚀浪费和废酸腐蚀液对环境的污染，降低生产成本。采用本专利技术制备的绒面AZO导电玻璃，由于表面的绒面结构，可以实现对入射光线的反射、折射与散射，将入射光线分散到各个不同的角度，可以增加光在薄膜太阳能电池中的光程，增加薄膜对光的吸收率，有效提高薄膜太阳能电池的光电转换效率。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的截面图。图中：1-第一减反射涂层、2-玻璃、3-增透涂层、4-AZO膜层。图2是本专利技术的截面图。具体实施方式以下结合实施例和附图对本专利技术做进一步阐述。其他玻璃材料。实施例1如图1所示，一种高透光导电玻璃，包括依次层叠的减反射涂层1、玻璃基底2、增透涂层3、AZO膜层4。以3.2mm超白浮法玻璃为基片，采用磁控溅射技术，以SiO2陶瓷靶为靶材，溅射一层SiO2薄膜1，厚度为20nm；将硅酸乙酯及其辅料，溶解到水中，以酸为催化剂，搅拌1个小时， 形成镀膜液；采用溶胶-凝胶的方法将镀膜液均匀涂覆到玻璃的另一侧，自然风干。然后将玻璃放进磁控溅射设备中，在温度为200度，真空度为10-2pa的环境中固化1小时，即得到增透涂层3，厚度为50nm，同时在玻璃基片表面形成一定织构的绒面结构。采用直流磁控溅射工艺直接在绒面结构的玻璃表面上镀厚度为600nm的AZO薄膜，得到与玻璃基片表面绒面结构一致的绒面AZO透明导电膜。其电阻平均值为10.7Ω，透过率为87.1％，雾度为25.5％。实施例2如图2所示，一种高透光导电玻璃，包括依次层叠的减反射涂层1、玻璃基底2、增透涂层3、AZO膜层4。以2mm超白浮法玻璃为基片，采用磁控溅射技术，以氧化硅、氧化铌陶瓷靶为靶材，溅射一层SiO2薄膜11及一层氧化铌薄膜12，厚度总计为30nm；将硅酸乙酯及其辅料，溶解到水中，以酸为催化剂，搅拌1个小时，形成镀膜液；采用溶胶-凝胶的方法将镀膜液均匀涂覆到玻璃的另一侧，自然风干。然后将玻璃放进磁控溅射设备中，在温度为200度，真空度为10-2pa的环境中固化1小时，即得到增透涂层3，厚度为20nm，同时在玻璃基片表面形成一定织构的绒面结构。采用直流磁控溅射工艺直接在绒面结构的玻璃表面上镀厚度为700nm的AZO薄膜，得到与玻璃基片表面绒面结构一致的绒面AZO透明导电膜。其电阻平均值为8.7Ω，透过率为89.1％，雾度为15.5％。以上实施例仅用于对专利技术进行具体说明，其并不对本专利技术的保护范围起到任何限定作用，本专利技术的保护范围由权利要求确定。根据本领域的公知技术和本专利技术所公开的技术方案，可以推导或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高透光导电玻璃，其特征在于：包括依次层叠的减反射涂层(1)、玻璃基底(2)、增透涂层(3)、AZO膜层(4)。

【技术特征摘要】
1.一种高透光导电玻璃，其特征在于：包括依次层叠的减反射涂层(1)、玻璃基底(2)、增透涂层(3)、AZO膜层(4)。2.根据权利要求1所述的高透光导电玻璃，其特征在于：所述减反射涂层(1)可为氧化硅、氧化钛、氧化铌。3.根据权利要求1所述的高透光导电玻璃，其特征在于：所述减反射涂层(1)的厚度为20-50nm。4.根据权利要求1所述的高透光导电玻璃，其特征在于：所述减反射涂层(1)可为单层膜也可为多层膜。5.根据权利要求1所述的高透光导电玻璃，其特征在于：所述玻璃基底(2)为超白玻璃，厚度为2-4mm。6.根据权利要求1所述的高透光导电玻璃，其特征在于：所述增透涂层(3)为硅酸乙酯。7.根据权利要求1所述的高透光导电玻璃，其特征在于：所述增透涂层(3)的厚度为20-100nm。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张具琴，李姿景，蔡艳艳，
申请(专利权)人：黄河科技学院，
类型：发明
国别省市：河南;41