等离子体轰击制备绒面氧化锌透明导电镀膜玻璃的装置在同一条轴线上依次设有屏蔽罩装置（Ａ）、产生离子源电源引线（Ｂ）、气体离化室（Ｃ）、等离子体出口（Ｄ）、气体和离子分离区（Ｅ）、套管（Ｍ）、离子体出口（Ｋ），屏蔽罩装置（Ａ）套在产生离子源电源引线（Ｂ）的外部，壳体（Ｎ）套在气体离化室（Ｃ）、等离子体出口（Ｄ）、气体和离子分离区（Ｅ）的外部，电磁装置（Ｆ）套在壳体（Ｎ）的外部，法兰（Ｉ）位于套管（Ｍ）外侧，聚焦电极（Ｈ）连接在法兰（Ｉ）上，聚焦电压源（Ｇ）与聚焦电极（Ｈ）连接，聚焦等角度变动装置（Ｌ）壳体（Ｎ）的外部，气体入口（Ｊ）位于壳体（Ｎ）的外部。其可见光总透射率≥７５％、方块电阻８～２０Ω／□、厚度为４００～１０００ｎｍ的ＺｎＯ透明导电镀膜玻璃时，薄膜的绒度在４～９％之间。
【技术实现步骤摘要】
Zn0绒面透明导电玻璃及其制备方法属于薄膜太阳能光伏电池领域。Zn0绒面导 电玻璃是实现光伏建筑一体化的关键材料，是提高硅薄膜太阳能光伏电池转换率的重 要前提。本专利技术具体涉及一种用等离子体轰击制备绒面ZnO透明导电镀膜玻璃装置，其特 征在于(1)在磁控溅射镀膜的工艺流程中增加等离子体源产生装置；(2)用等离子 体源产生的等离子体首先对玻璃基片进行前轰击处理，在玻璃表面形成绒面；(3) 用等离子体轰击磁控溅射镀制的ZnO膜面，形成ZnO绒面透明导电玻璃。此专利技术属于 玻璃加工、薄膜太阳能光伏电池和光伏建筑一体化领域。
技术介绍
透明导电镀膜玻璃通常用在薄膜太阳能电池、液晶显示器、等离子显示的前电极中， 其中绒面结构的玻璃基氧化物透明导电膜能够对入射到其表面的可见光反射、折射和散 射，将光线分散到各个角度，从而增加光在薄膜太阳电池吸收层的光程，增加薄膜对光 的吸收量。因此，绒面结构的玻璃基氧化物透明导电膜是提高硅薄膜太阳能光伏电池转 换率的重要前提，也是实现光伏建筑一体化的关键材料。目前已经有CVD方法产业化生产掺氟二氧化锡(FT0)绒面透明导电玻璃。但是，FT0 薄膜有毒、价格昂贵、成本高，产业化生产过程中形成的废气会造成大气污染；特别是 在沉积硅薄膜时，Sn4+容易被氢等离子体还原，降低硅薄膜太阳能光伏电池的性能，限制 了它在硅薄膜太阳电池中的使用。ZnO透明导电薄膜价格便宜，原材料丰富，具有氧化物透明导电膜的特点和用途， 特别是在氢等离子体环境中具有良好的稳定性，是掺氟二氧化锡绒面透明导电玻璃的替 代品，受到了广泛的重视。通过文献检索发现，目前制备ZnO绒面透明导电膜的方法有 一是先用磁控溅射工艺在玻璃上镀光滑的ZnO薄膜，然后离线用酸腐蚀的方法形成绒面； 二是在高的基片温度和高的溅射气压环境下沉积ZnO薄膜，产生绒面。到目前为止，还 没有用等离子体轰击方法制备绒面透明导电镀膜玻璃的专利技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提出了一种用等离子体轰击制备绒面Zn0透明导电 镀膜玻璃装置。利用等离子体对玻璃基片和镀制的膜层进行轰击处理，得到性能良好 的ZnO绒面透明导电玻璃。技术方案本专利技术的等离子体轰击制备绒面氧化锌透明导电镀膜玻璃的装置，在 同一条轴线上依次设有屏蔽罩装置、产生离子源电源引线、气体离化室、等离子体出 口、气体和离子分离区、套管、离子体出口，屏蔽罩装置套在产生离子源电源引线的 外部，壳体套在气体离化室、等离子体出口、气体和离子分离区的外部，电磁装置套在壳体的外部，法兰位于套管外侧，聚焦电极连接在法兰上，聚焦电压源与聚焦电极 连接，聚焦等角度变动装置壳体的外部，气体入口位于壳体的外部。等离子体源产生 等离子体轰击玻璃基片的角度可在法线方向±90°可调。聚焦电压源在真空度为l.O Xl(T lPa环境下，电离气体的电压为100 10000伏、离子聚焦电压为100 10000 伏和等离子体束流为《50(HAA可调；等离子体轰击玻璃基ZnO透明导电膜的气体电离 电压为100 10000伏、离子聚焦电压为100 10000伏和等离子体束流为《500PA可 调。本专利技术是通过在溅射镀ZnO薄膜前、后，安装等离子体源(安装在前期处理、后 期处理处，见图1)。利用等离子体对玻璃基片和镀制的膜层进行轰击处理，得到性能 良好的ZnO绒面透明导电玻璃。等离子体源安装在溅射镀膜前、后，等离子体首先对玻璃基片进行前处理轰击， 在玻璃表面形成绒面；然后再溅射镀ZnO薄膜；最后再用等离子体轰击ZnO膜面，形 成ZnO绒面透明导电玻璃。等离子体源装置安装和使用方法特征包括如下步骤1) 等离子体源安装在真空环境下，本身的部件在真空环境下不能变质；2) 根据玻璃的运行速率和绒度要求调整等离子体轰击出射角度；采用高纯氩气做离子源。有益效果本专利技术的特征在于采用等离子体轰击制备绒面ZnO透明导电镀膜玻 璃装置，用等离子体轰击ZnO膜形成ZnO绒面透明导电玻璃，不采用酸腐蚀ZnO膜面 来形成绒面结构，可以在线一体化连续生产ZnO绒面透明导电玻璃，避免了废酸对水 源的污染。附图说明图l为ZnO绒面透明导电玻璃(TCO)生产流程示意图； 图2为本专利技术所使用的产生等离子体源装置的结构正视图3为本专利技术所使用的产生等离子体源装置的结构俯视图中包括电-磁装置l，接地接头2，电源引线屏蔽层3，圆头螺钉4，聚焦等 离子体出口 5，螺杆6，底部透镜7，平头螺丝8，中部透镜9，顶部透镜IO，螺母 11，进气压力传感阀12,可加工绝缘陶瓷13，阳极14，螺杆15,覆盖装置16，石英 管17，绝缘装置18，连接管19，埋头螺母20，进气压力传感阀21，气体压力传感 阀支架22，屏蔽塞23，内六角螺钉24，内管装置25，簧环26，石墨质孔阑27。 图4为本专利技术所使用的产生等离子体源装置的内部结构示意图。 图中包括屏蔽罩装置A，产生离子源电源引线B，气体离化室C，等离子体出口 D，气体和离子分离区E，电-磁装置F,聚焦电压源G，聚焦电极H，法兰I，气体入 口J，聚焦等离子体出口K，角度变动装置L，套管M，壳体N。具体实施例方式本专利技术等离子体轰击制备绒面氧化锌透明导电镀膜玻璃的装置在同一条轴线上 依次设有屏蔽罩装置A、产生离子源电源引线B、气体离化室C、等离子体出口D、气体和离子分离区E、套管M、离子体出口K，屏蔽罩装置A套在产生离子源电源引线B 的外部，壳体N套在气体离化室C、等离子体出口D、气体和离子分离区E的外部， 电磁装置F套在壳体N的外部，法兰I位于套管M外侧，聚焦电极H连接在法兰I上， 聚焦电压源G与聚焦电极H连接，聚焦等角度变动装置L壳体N的外部，气体入口J 位于壳体N的外部。等离子体源产生等离子体轰击玻璃基片的角度可在法线方向土90 °可调。聚焦电压源G在真空度为1.0X10—2 lPa环境下，电离气体的电压为100 IOOOO伏、离子聚焦电压为100 10000伏和等离子体束流为《500PA可调；等离子体 轰击玻璃基ZnO透明导电膜的气体电离电压为100 10000伏、离子聚焦电压为100 10000伏和等离子体束流为《500^A可调。 实施例l:用高纯氩气为等离子体气源。等离子体源装置参数设定为等离子体源产生等离子体轰击玻璃基片的角度可在 法线方向30° 。在真空度为2.0Pa环境下，电离气体的电压为2000伏、离子聚焦电 压为1000伏和等离子体束流为20(￥A，轰击玻璃基片表面2分钟；等离子体轰击玻璃 基ZnO透明导电膜的气体电离电压为2500伏、离子聚焦电压为1500伏和等离子体束 流为220^A，轰击3分钟，在ZnO膜层的厚度为400nm、可见光总透射率80%、方块电 阻19Q/口时，Zn0绒面的绒度在5免。实施例2:用高纯氩气为等离子体气源。等离子体源装置参数设定为等离子体源产生等离子体轰击玻璃基片的角度可在 法线方向45° 。在真空度为4.0Pa环境下，电离气体的电压为3000伏、离子聚焦电 压为1500伏和等离子体束流为24(￥A，轰击玻璃基片表面1分钟；等离子体轰击玻璃 基ZnO透明导电膜的气体电离电压为4000伏、离子聚焦电压为3000伏和等离子体束 流为280M，轰击4分钟，在ZnO膜层的厚度为600nm本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种等离子体轰击制备绒面氧化锌透明导电镀膜玻璃的装置，其特征在于在同一条轴线上依次设有屏蔽罩装置（Ａ）、产生离子源电源引线（Ｂ）、气体离化室（Ｃ）、等离子体出口（Ｄ）、气体和离子分离区（Ｅ）、套管（Ｍ）、离子体出口（Ｋ），屏蔽罩装置（Ａ）套在产生离子源电源引线（Ｂ）的外部，壳体（Ｎ）套在气体离化室（Ｃ）、等离子体出口（Ｄ）、气体和离子分离区（Ｅ）的外部，电磁装置（Ｆ）套在壳体（Ｎ）的外部，法兰（Ｉ）位于套管（Ｍ）外侧，聚焦电极（Ｈ）连接在法兰（Ｉ）上，聚焦电压源（Ｇ）与聚焦电极（Ｈ）连接，聚焦等角度变动装置（Ｌ）壳体（Ｎ）的外部，气体入口（Ｊ）位于壳体（Ｎ）的外部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵青南，董玉红，卢秀强，
申请(专利权)人：江苏秀强玻璃工艺有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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