玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种玻璃及其制备方法，该玻璃包括钢化玻璃基层、在该钢化玻璃基层上依次形成的基底镀层、薄膜光伏电池层和防污保护层以及设置在所述薄膜光伏电池层上的引线，所述基底镀层用于提高薄膜光伏电池层在钢化玻璃基层上的附着性和防止钢化玻璃基层中的钠离子向薄膜光伏电池层中扩散。本发明专利技术通过在作为衬底的钢化玻璃基层上，依次形成基底镀层、薄膜光伏电池层和防污保护层，能够使得到的玻璃具有良好的隔热保温、透光率、防污等性能，并通过薄膜光伏电池层有效地利用太阳能发电，为汽车等提供能量，减少汽车等的油耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
车用玻璃作为汽车车体的众多部件之一，在汽车
中起着及其重要的作 用。长期以来，研究者一直是从汽车安全、外观的角度去研究和开发车用玻璃，却很少从通 过车用玻璃利用自然资源来产生能量、并提供给汽车以降低车用油耗的角度对车用玻璃进 行过研究。在汽车上，通过安装隔热保温性能的低能耗(Low-E)玻璃可以改善车内冬冷夏热 的状况，降低车用油耗，并且其良好的光学性能能够防止眩光，使驾驶者在开车时不受眩光 影响，从而提高汽车的安全性能。另外，在汽车通透玻璃上采用贴膜(如美国龙膜公司生 产的太阳膜)的方式也可解决隔热和防紫外的问题，并取得了较好的节能效果。但是这些 仍然只是从少用能源的角度去研究如何使用车用玻璃，在玻璃本身产能的方面没有任何改 进。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中玻璃利用率低、隔热防污效果差等缺陷，提 供一种具有良好的隔热保温、透光率、防污等性能、且能够有效利用太阳能发电的玻璃。本专利技术的另一个目的是提供一种玻璃的制备方法。本专利技术的专利技术人通过反复研究发现，通过在作为衬底的钢化玻璃基层上，依次形 成基底镀层、薄膜光伏电池层和防污保护层，能够使得到的玻璃具有良好的隔热保温、透光 率、防污等性能，并通过薄膜光伏电池层有效地利用太阳能发电，为汽车等提供能量，减少 汽车等的油耗。本专利技术提供了一种玻璃，其中，该玻璃包括钢化玻璃基层、在该钢化玻璃基层上依 次形成的基底镀层、薄膜光伏电池层和防污保护层以及设置在所述薄膜光伏电池层上的引 线，所述基底镀层用于提高薄膜光伏电池层在钢化玻璃基层上的附着性和防止钢化玻璃基 层中的钠离子向薄膜光伏电池层中扩散。本专利技术还提供了一种上述玻璃的制备方法，其中，该方法包括在钢化玻璃基层上 依次形成基底镀层、薄膜光伏电池层和防污保护层，所述基底镀层用于提高薄膜光伏电池 层在钢化玻璃基层上的附着性和防止钢化玻璃基层中的钠离子向薄膜光伏电池层中扩散， 并在所述薄膜光伏电池层上设置引线。本专利技术的玻璃不仅克服了现有技术中玻璃利用率低、隔热防污效果差等的缺陷， 而且该玻璃的制备工艺简单，还能够与汽车等车身整体保持协调而不影响外观。该玻璃能 够用于暴露于阳光下的各种玻璃制品中，尤其是用作汽车的天窗、左右车门玻璃、后挡风玻 璃等，大大提高了玻璃的利用率。附图说明图1是本专利技术的玻璃功能层顺序的示意图。 具体实施例方式本专利技术提供的玻璃包括钢化玻璃基层、在该钢化玻璃基层上依次形成的基底镀 层、薄膜光伏电池层和防污保护层以及设置在所述薄膜光伏电池层上的引线，所述基底镀 层用于提高薄膜光伏电池层在钢化玻璃基层上的附着性和防止钢化玻璃基层中的钠离子 向薄膜光伏电池层中扩散。根据本专利技术的玻璃，所述基底镀层可以为一氧化硅层、二氧化硅层、三氧化二铝 层、氧化锌层和氧化钛层中的至少一种，优选为二氧化硅层。在本专利技术中，通过在形成于玻璃基层上的基底镀层上形成薄膜光伏电池层能够使 玻璃具有利用太阳能发电的功能，所述薄膜光伏电池层由在所述基底镀层上依次沉积形成 的透明导电层、硫化镉层(GdS)、碲化镉层(GdTe)、含碲化锌层和金属背电极层组成，所述 透明导电层可以为各种透明导电的金属氧化物层，比如可以为铟锡氧化物(ITO)透明导电 层。所述含碲化锌层为碲化锌层或碲化锌和铜的混合物(碲化锌铜)层，铜碲化锌的重 量比可以为0-11 100 ；所述金属背电极层可以为镍背电极或铝背电极(Ni/Al)。通过将 设置在薄膜光伏电池层的电极上的引线与具有多模式电压输出以及多类型外接接口的充 放电控制盒相连接，从而为各种电负载(例如汽车上的各种电器、车内照明等)提供电能。在本专利技术的玻璃中，通过在钢化玻璃基层上形成一层基底镀层后，再形成薄膜光 伏电池层的各功能层的原因，一方面在于，所形成的基底镀层能够提高薄膜光伏电池层在 钢化玻璃基层上的附着性，使薄膜光伏电池更牢固地附着在钢化玻璃基层上；另一方面，所 形成的基底镀层可防止作为基底的钢化玻璃中的钠离子向透明导电层中扩散，从而防止透 明导电层损伤而导致透明导电层的性能改变。另外，在基底镀层上形成的透明导电层在起 到导电作用的同时，还可起到一定的隔热效果，从而提高玻璃的保温隔热效果。在本专利技术的玻璃中，基底镀层可以通过本领域常用的方法如溅射等镀敷于钢化玻 璃基板表面上，所述基底镀层的厚度通常为40-150nm，优选为50-100nm。基底镀层的厚度 大于150nm时，在玻璃的工业制备成本上不优选，而且随着厚度的增加，玻璃整体的透光率 也会降低；当其厚度小于40nm时，增大薄膜光伏电池层在钢化玻璃基底上的附着力和防止 钢化玻璃中的Na向透明导电层中扩散的效果会降低。另外，本专利技术的玻璃中的薄膜光伏电池层没有特别的限定，但是为了保证玻璃具 有良好的透光率，在薄膜光伏电池层中，通常将透明导电层、硫化镉层、碲化镉层、含碲化锌 层和金属背电极层的厚度分别控制在200-450nm、80-200nm、4-12ym、20-150nm和18_40nm 的范围，上述各薄膜光伏电池功能层的厚度超出上述范围的最大值时，首先玻璃的工业制 备成本上不优选，其次，随着厚度的增加，玻璃整体的透光性也会降低；上述各薄膜光伏电 池功能层的厚度小于上述范围的最小值时，薄膜光伏电池的发电功率比较小。为了既能得 到较好的透光率，又能保证光伏电池层能够有效地发电，上述各薄膜光伏电池功能层的厚 度进一步优选控制在 250-400nm、100-200nm、5-10ym、30-100nm 和 20_35nm 的范围。对于薄膜光伏电池层的透明导电层、硫化镉层、碲化镉层、含碲化锌层和金属背电 极层的形成方法，可采用通常的镀敷或沉积方法来制备。例如，透明导电层可采用磁控溅射法等来制备，硫化镉层和碲化镉层可采用磁控溅射法或近距离升华法(CSQ等来制备，含 碲化锌层可采用共蒸发法等来制备，金属背电极层可采用电子束蒸发法等来制备。另外，制 备碲化镉层时，优选采用近距离升华(CSQ法，在近距离升华法中，衬底和蒸发源放在离彼 此2-6mm的非常近的距离处，因此可通过远高于简单真空蒸发或溅射中的衬底温度，以及 以0. I-IOOmbar的压力，在惰性气体Ar、He或队下，进行沉积。更高衬底温度允许结晶材 料的更好地生长。另外，近距离升华可达到lOum/min的非常高的生长速率，适合于大规模 工业生产。通过溅射或近距离升华等已知方式在ITO镀层上沉积CdS膜和CdTe膜后，可以利 用含氯惰性气体，对CdTe膜表面进行处理。处理后的CdTe膜可使更小和更不稳定的CdTe 颗粒蒸发或使其重新结晶，形成更大、更稳定的CdTe颗粒。作为对CdTe膜表面进行处理的 方法，例如可采用如下方法进行处理。将完成的CdTe层制备的玻璃放在10-30mbar、优选 为15-25mbar的含氯惰性气体和100-500mbar的氩气的真空室中。然后，将薄膜电池层的 支撑衬底钢化玻璃加热到380-420°C，并在该温度下保持5-lOmin。在此条件下，释放的氯 与固体表面CdTe反应产生TeCl2气体和CdCl2气体。在该处理后，将真空室抽真空，并在真 空室温度为380-420°C下保持5-lOmin，采用这种方式，使在处理期间形成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃，其特征在于，该玻璃包括钢化玻璃基层、在该钢化玻璃基层上依次形成的基底镀层、薄膜光伏电池层和防污保护层以及设置在所述薄膜光伏电池层上的引线，所述基底镀层用于提高薄膜光伏电池层在钢化玻璃基层上的附着性和防止钢化玻璃基层中的钠离子向薄膜光伏电池层中扩散。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万娅鹏，陈学刚，陈海波，杜晓超，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]