减反射膜及其制备方法_2

文档序号:9559126阅读:来源:国知局
0rpm,得到涂膜玻璃。
[0065] 步骤5 :将涂膜玻璃于400°C热处理2h。
[0066] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃,置于温度为KKTC的去离子水中清洗,烘 干,由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0067] 实施例6
[0068] 本实施例涉及减反射膜的制备方法,具体包括如下步骤:
[0069] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯(TE0S)、正硅酸甲酯、去离子水和硝酸以 0. 5 : 0.5 : 5 : 0.8的摩尔比例混合,并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0070] 步骤2 :按照TE0S、磷酸和丁醇为1 : 0. 8 : 150的摩尔比例,量取质量分数为 60%的磷酸和丁醇,搅拌得到B溶液。
[0071] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液,混合搅拌,得到涂膜溶液。
[0072] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液,利用旋转涂膜法涂覆在清洗干净的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面,涂膜速度为2000rpm,得到涂膜玻璃。
[0073] 步骤5 :将涂膜玻璃于1000°C热处理30mins。
[0074] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃,置于温度为60°C的去离子水中清洗,烘干, 由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0075] 实施例7
[0076] 本实施例涉及减反射膜的制备方法,具体包括如下步骤:
[0077] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯(TE0S)、去离子水和盐酸以1 : 3 : 0.004的摩尔比 例混合,并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0078] 步骤2 :按照TE0S、磷酸和乙醇为1 : 0.67 : 72的摩尔比例,量取质量分数为 85 %的磷酸和乙醇,搅拌得到B溶液。
[0079] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液,混合搅拌,得到涂膜溶液。
[0080] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液,利用旋转涂膜法涂覆在清洗干净的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面,涂膜速度为4000rpm,得到涂膜玻璃。
[0081] 步骤5 :将涂膜玻璃于400°C热处理2h。
[0082] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃,置于温度为10(TC的去离子水中清洗,烘 干,由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0083] 实施例8
[0084] 本实施例涉及减反射膜的制备方法,具体包括如下步骤:
[0085] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯(TE0S)、去离子水和盐酸以1 : 6 : 0.6的摩尔比例 混合,并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0086] 步骤2 :按照TE0S、磷酸、甲醇和丙醇为1 : 0. 9 : 100 : 100的摩尔比例,量取质 量分数为75%的磷酸、甲醇和丙醇,搅拌得到B溶液。
[0087] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液,混合搅拌,得到涂膜溶液。
[0088] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液,利用喷涂法涂覆在清洗干净的玻璃片上且只涂 覆玻璃的一面,喷涂量为〇. 〇lg/em2,得到涂膜玻璃。
[0089] 步骤5 :将涂膜玻璃于300°C热处理4h。
[0090] 步骤6:将步骤5热处理后的涂膜玻璃,置于温度为100°C的去离子水中清洗,烘 干,由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0091] 实施例9
[0092] 本实施例涉及减反射膜的制备方法,具体包括如下步骤:
[0093] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯(TE0S)、去离子水和盐酸以1 : 8 : 1.0的摩尔比例 混合,并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0094] 步骤2 :按照TE0S、磷酸和丙醇为1 : 1 : 300的摩尔比例,量取质量分数为85% 的磷酸和丙醇,搅拌得到B溶液。
[0095] 步骤3:将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液,混合搅拌,得到涂膜溶液。
[0096] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液,利用喷涂法涂覆在清洗干净的玻璃片上且只涂 覆玻璃的一面,喷涂量为〇. 〇〇8g/cm2,得到涂膜玻璃。
[0097] 步骤5 :将涂膜玻璃于800°C热处理45mins。
[0098] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃,置于温度为80°C的去离子水中清洗,烘干, 由此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0099] 实施例10
[0100] 本实施例涉及减反射膜的制备方法,具体包括如下步骤:
[0101] 步骤1 :首先将正硅酸四乙酯(TE0S)、去离子水和盐酸以1 : 2 : 0.3的摩尔比例 混合,并在冰水条件下搅拌得到A溶液。
[0102] 步骤2 :按照TE0S、磷酸和乙醇为1 : 0.35 : 400的摩尔比例,量取质量分数为 50 %的磷酸和乙醇,搅拌得到B溶液。
[0103] 步骤3 :将步骤1中的A溶液与步骤2的B溶液,混合搅拌,得到涂膜溶液。
[0104] 步骤4 :将步骤3中所得涂膜溶液,利用旋转涂膜法涂覆在清洗干净的玻璃片上且 只涂覆玻璃的一面,涂膜速度为4000rpm,得到涂膜玻璃。
[0105] 步骤5 :将涂膜玻璃于600°C热处理3h。
[0106] 步骤6 :将步骤5热处理后的涂膜玻璃,置于温度75°C的去离子水中清洗,烘干,由 此得到涂覆于玻璃上的Si02减反射膜。
[0107] 实施例件能测试
[0108] 使用分光光度计测定所制备的涂覆有Si02减反射膜的玻璃的透过率,测定范围为 330 ~lOOOnm。
[0109] 图1为测定的玻璃基体以及实施例3、5、7所制备的涂有Si02减反射膜的玻璃片 的透过率。从图1可以看出,本发明所使用的模板剂和制备方法能够显著提高透过率。
[0110] 图2为实施例3、5的表面SEM图像。从图2可以看出,磷酸能够起到模板剂的作 用,使得涂覆于玻璃基板上的Si02膜,在去离子水中清洗并去除磷酸后,形成多孔Si02减反 射膜,并且其孔隙率与最终溶胶中磷酸浓度有关。
[0111] 最终溶胶中磷酸浓度过高或过低都会对膜的减反射性能产生不利影响,因此过高 或过低的磷酸溶度不适用于本发明。具体原因如下:在溶胶中,磷酸分子会因氢键产生聚 集(氢键包括磷酸分子间的氢键以及磷酸分子与硅烷醇基之间的氢键)。当磷酸浓度过高 时,最终溶胶中单位体积中所含磷酸过多,磷酸在溶胶中聚集程度显著增大,从而形成大的 磷酸聚集体,这些磷酸聚集体会导致最终的减反射膜中出现许多尺寸过大的孔(> 50nm)。 这些大尺寸孔,尤其是一些自身孔径与入射光中部分波长接近的孔,会充当反射中心反射 入射光,最终导致减反射膜不仅起不到减反射作用相反还会降低玻璃本身的透过率,且磷 酸浓度越高,透过率下降越多。相反,当磷酸浓度过低时,最终所得溶胶单位体积中所含磷 酸过少,同时磷酸聚集程度显著减小,使得最终膜中具有合适尺寸的孔的数量急剧减少,从 而导致膜的减反射能力被严重削弱。
[0112] 各实施例所述涂有Si02减反射膜的玻璃片的透过率总结,如表1所示。其中,透 过率测试是在室温条件下测得。
[0113] 表1实施例所述涂有Si02减反射膜膜的玻璃片的透过率总结
[0114]
[0115]
[0116] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述 特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影 响本发明的实质内容。
【主权项】
1. 一种减反射膜,其特征在于,所述减反射膜是将以磷酸作为模板剂的含硅溶胶涂覆 于玻璃上制备而得的。2. -种如权利要求1所述的减反射膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步 骤: A、 摩尔比为1 : 1~8 : 0. 002~1. 0的无机硅醇盐、去离子水和酸催化剂混合,冰水 条件下搅拌得到A溶液; B、 磷酸和稀释剂,搅拌得到B溶液;所述无机硅醇盐、磷酸和稀释剂的摩尔比为 1 : 0· 2 ~1. 0 : 10 ~400 ; C、 将所述A溶液与B溶液混合搅拌,得到涂膜溶液;在玻璃上涂覆所述涂膜溶液,得到 涂膜玻璃; D、 将所述涂膜玻璃在200~1000°C条件下热处理;置于室温~KKTC的去离子水中清 洗,烘干,即得涂覆于玻璃上的减反射膜。3. 如权利要求2中所述的减反射膜的制备方法,其特征在于,所述无机硅醇盐为正硅 酸乙酯、正硅酸甲酯中的一种或两种的混合。4. 如权利要求2中所述的减反射膜的制备方法,其特征在于,所述酸催化剂为盐酸或 硝酸。5. 如权利要求2中所述的减反射膜的制备方法,其特征在于,所述磷酸的质量分数为 10%~85%〇6. 如权利要求2中所述的减反射膜的制备方法,其特征在于,所述稀释剂为低元醇;所 述低元醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一种或几种。7. 如权利要求2中所述的减反射膜的制备方法,其特征在于,步骤C中,所述涂覆采用 旋转涂膜法、提拉法或者喷涂法。8. 如权利要求2中所述的减反射膜的制备方法,其特征在于,步骤D中,所述热处理时 间为0. 5~10b。9. 如权利要求2中所述的减反射膜的制备方法,其特征在于,步骤D中,所述烘干的温 度为80~200°C;时间为0· 5~4h。
【专利摘要】本发明公开了一种减反射膜及其制备方法,可用于提高太阳能电池效率。该减反射膜是将以无机物磷酸作为模板剂的含硅溶胶涂敷于玻璃基体上。所制备的减反射膜不仅能够达到与有机模板剂相当的造孔、减反射与增透效果,而且能够降低生产成本。本发明公开了其制备方法,其简单的制备工艺和可操作性适合大规模工业化生产;同时其廉价的原材料有助于进一步降低生产成本。
【IPC分类】C03C17/25
【公开号】CN105314884
【申请号】CN201410322964
【发明人】李海滨, 谢强
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月8日
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