专利名称：光伏面板的正面基板、光伏面板及光伏面板的正面基板的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及光伏面板的正面基板，特别是涉及透明玻璃基板。
背景技术：
在光伏面板中，由在入射辐射的作用下产生电能的光伏材料制成的光伏系统被定位在背面基板和正面基板之间，其中该正面基板是入射辐射在到达光伏材料之前所通过的
第一基板。在光伏面板中，正面基板在面对光伏材料的主表面下方一般包括透明电极涂层， 该透明电极涂层与被置于在考虑入射辐射的主要到达方向是来自上方时为下方的光伏材料电接触。因此，正面电极涂层例如构成光伏面板的负端子。当然，朝背面基板的方向，光伏面板还包括因此构成光伏面板的正端子的电极涂层，但是通常，背面基板的电极涂层是不透明的。在本发明的意义上，“光伏面板”意味着通过太阳辐射的转换导致在电极之间产生电流的组成部分的任何集合，而与该组件的尺寸无关并且与所产生的电压和电流无关，并且特别地，该组成部分集合具有或者不具有一个(或更多个)(串联和/或并联)内部电气连接。因此本发明的意义上的“光伏面板”的概念在这里等同于“光伏模块”甚或“光伏电池” 的概念。—般用于正面基板的透明电极涂层的材料通常是基于透明导电氧化物(英语为 TC0)的材料，像例如基于氧化铟锡(ΙΤ0)、或者基于掺杂有铝的氧化锌(Ζη0:Α1)或者掺杂有硼的氧化锌(ZnO:B)甚或基于掺杂有氟的氧化锡(SnO2 = F)的材料。这些材料以化学方式进行沉积，像例如通过化学气相沉积(CVD)、在需要时通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)进行沉积，或者通过物理方式进行沉积，像例如通过阴极溅射的真空沉积、在需要时通过磁场辅助(磁控管)的真空沉积进行沉积。然而，为了获得期望的电传导或者更确切地说期望的低阻，由基于TCO的材料制成的电极涂层必须沉积到相对高的物理厚度，达到约500至1000 nm并且有时甚至更高，考虑将到这些材料沉积为该厚度的层的成本，这是昂贵的。当沉积方法要求热输入时，这进一步增加了生产成本。由基于TCO的材料制成的电极涂层的另一主要缺陷在于，对于选定材料，物理厚度总是在最终获得的电传导和最终获得的透明度之间的折中，因为物理厚度越高，传导率越高，但是透明度越低，反之亦然，物理厚度越低，则透明度越大，但是传导率越低。因此，对于由基于TCO的材料制成的电极涂层，不可能独立地使电极涂层的传导率及其透明度最优化。现有技术包含美国专利US 6 169 M6，该专利涉及由基于镉的吸收性光伏材料制成的光伏电池，所述电池包括透明玻璃正面基板，该透明玻璃正面基板在主表面上包括透明电极涂层，该透明电极涂层包括透明传导氧化物TC0。根据该文献，在TCO电极涂层下方和在光伏材料上方，插入锡酸锌的缓冲层，因此所述层既不是TCO电极涂层的部分，也不是光伏材料的部分。由于并入该材料的靶(Cible) 是相对不传导的，因此该层也具有非常难于通过磁控管溅射技术进行沉积的缺陷。磁控管 “涂层机(coater)”中的该类型的绝缘靶的使用在溅射期间生成了大量电弧，从而引起了沉积层中的许多缺陷。现有技术包含来自国际专利申请第WO 01/43204号的用于制造光伏面板的方法， 其中透明电极涂层未由基于TCO的材料制成而是包括沉积在正面基板的主面上的薄层堆， 该涂层包括至少一个金属功能层、特别是基于银的金属功能层，以及包括至少两个抗反射涂层，所述抗反射涂层中的每个都包括至少一个抗反射层，所述功能层被置于两个抗反射涂层之间。该方法的特征在于，当在从上方进入面板的入射光的意义上进行考虑时，至少一个高折射的氧化物或氮化物层被沉积在金属功能层下方和光伏材料上方。该文献描述了如下实现实例在该实现实例中，金属功能层的任意侧上的两个抗反射涂层、即置于金属功能层下面的朝向基板的抗反射涂层以及置于金属功能层上方的与基板相对的抗反射涂层均包括至少一个由高折射材料制成的层，在这种情况下为由氧化锌 (ZnO)制成或者由氮化硅(Si3N4)制成的层。然而，可以进一步改进该解决方案，特别是对于在高温下实施的用于沉积光伏涂层的方法，如在针对基于镉的光伏涂层的情况中那样。
发明内容
因此，对于光伏面板的正面基板，本发明在于，根据所选择的光伏材料定义针对正面电极涂层的光学路径的特定条件，以便获得期望的光伏面板效率，特别是在所选择的光伏材料针对其应用要求热处理时。(在本发明的意义上，“热处理”意味着经历持续至少一分钟的至少400° C的温度)。因此，在第一方法中，本发明涉及一种由吸收性光伏材料、特别是基于镉的吸收性光伏材料制成的光伏面板，所述面板包括正面基板、特别是透明玻璃基板，所述正面基板在主表面上包括含有薄层堆的透明电极涂层，该薄层堆包括至少一个金属功能层、特别是基于银的金属功能层以及至少两个抗反射涂层，所述抗反射涂层中的每个涂层都包括至少一个抗反射层，所述功能层被置于两个抗反射涂层之间，被置于金属功能层之上的与基板相对的抗反射涂层包括在整个厚度上基于混合氧化锌锡的单个抗反射层，基于混合氧化锌锡的该抗反射层呈现出的光学厚度是被置于金属功能层之下的抗反射涂层的光学厚度的1. 5 到4. 5倍之间(包括端点值)、甚至是1. 5到3倍之间(包括端点值)并且优选地是1. 8到2. 8 倍之间(包括端点值)。因此，在第二方法中，本发明涉及一种由吸收性光伏材料、特别是基于镉的吸收性光伏材料制成的光伏面板，所述面板包括正面基板、特别是透明玻璃基板，所述正面基板在主表面上包括含有薄层堆的透明电极涂层，该薄层堆包括至少一个金属功能层、特别是基于银的金属功能层以及至少两个抗反射涂层，所述抗反射涂层中的每个涂层都包括至少一个抗反射层，所述功能层被置于两个抗反射涂层之间，被置于金属功能层之上的与基板相对的抗反射涂层包括至少两个抗反射层，一方面为更接近于功能层并且在整个厚度上基于混合氧化锌锡的抗反射层，而另一方面为进一步远离功能层并且在整个厚度上不基于混合氧化锌锡的抗反射层，所述基于混合氧化锌锡的(多个)抗反射层呈现出的总光学厚度是被置于金属功能层之下的抗反射涂层的光学厚度的0. 1到6倍之间、甚至是0. 2到4倍之间并且特别是0. 25到2. 5倍之间，其中包括每个范围的端点值在内。对于该第二方法，所述在整个厚度上不基于混合氧化锌锡(即不同时包括Si和Sn 这两个元素)的抗反射层优选地在整个厚度上基于氧化锌。因而，该层可以包括锡以外的元素和氧化锌或者可以包括锌以外的元素和氧化锡。此外，对于该第二方法，所述在整个厚度上基于混合氧化锌锡的(多个)抗反射层优选地呈现出如下总光学厚度所述总光学厚度是在距基板最远的抗反射涂层的光学厚度的2到50%之间(包括端点值)，并且特别地在距基板最远的抗反射涂层的光学厚度的3到 30%之间(包括端点值)，以及尤其是在距基板最远的抗反射涂层的光学厚度值的3. 8%到 16. 9%之间(包括端点值)。然而，在该第二方法中，还有可能的是，所述在整个厚度上基于混合氧化锌锡的 (多个)抗反射层呈现出如下总光学厚度所述总光学厚度是在距基板最远的抗反射涂层的光学厚度的50和95%之间(包括端点值)，并且特别是在距基板最远的抗反射涂层的光学厚度的70和90%之间(包括端点值)。因此，这两种方法针对在整个厚度上基于混合氧化锌锡的特定层的功能层的上覆 (sus-jacent)涂层中的应用提出了独特的解决方案。事实上，已观察到，该层具有特别能力，以使得形成特定透明电极涂层的薄层堆抵抗高度重视(sollicitant)的热处理。然而，在整个厚度上基于混合氧化锌锡的特定层的厚度不是以相同的方式根据该层是否是功能层的上覆抗反射涂层的唯一的层(在功能层和光伏材料之间)或者是否在功能层的上覆抗反射涂层中伴随有另一材料的另一层而被定义，这解释了这两种方法。在整个厚度上基于混合氧化锌锡的抗反射层优选地呈现出在2 X 10_4 Ω . cm到IO5 Ω. cm之间(包括端点值)的电阻率P，甚至呈现出在0. 1到IO3 Ω. cm之间(包括端点值) 的电阻率P。在本发明的意义上，“涂层”意味着在该涂层中可能有单个层或者不同材料的多个层。在本发明的意义上，“抗反射层”意味着从其性质的观点来说，材料是“非金属的”，也就是说，该材料不是金属。在本发明的上下文中，该术语并未旨在引入对材料的电阻率的限制，该电阻率可能是导体的电阻率(通常，P < ο—3 Ω. Cm)、绝缘体的电阻率(通常， P > IO9 Ω. cm)或半导体的电阻率(通常在前面两个值之间)。金属功能层的任意侧上的涂层的目的在于使该金属功能层“抗反射”。这是它们被称为“抗反射涂层”的原因。事实上，如果功能层允许其自身获得电极涂层的期望的传导率，即使在低的物理厚度(约10 nm)的情况下也如此，则该功能层将强烈地抗拒光通过。在不存在这样的抗反射系统的情况下，光透射会过弱并且光反射会过强(因为涉及光伏面板的生产，所以是在可见光和近红外光区中)。
表达“光学路径”采取特定的含义并且用于表明如下不同抗反射涂层的不同光学厚度的和这些抗反射涂层在因而实现的干涉滤光器的金属功能层的下面和上面。可想到的是，当在涂层中仅存在单个层时，涂层的光学厚度等于材料的物理厚度与其指数 (indice)的乘积，或者当存在多个层时，涂层的光学厚度等于每个层的材料的物理厚度与其指数的乘积的和(本文中表示的所有指数(或折射率)是通常在阳0 nm的波长下测得的)。根据本发明的光学路径绝对是金属功能层的物理厚度的函数，但是实际上在允许获得期望的传导性的金属功能层的物理厚度范围中，可以说，其恰巧不变化。因而，当例如基于银的功能层是单个层并且具有在5到20 nm之间(包括端点值)的物理厚度时，根据本发明的解决方案是适当的。此外，优选地，所述置于金属功能层上方的抗反射涂层具有在光伏材料的最大吸收波长λ m的0. 4到0. 6倍之间(包括端点值)的光学厚度，并且优选地，所述置于金属功能层上方的抗反射涂层具有在光伏材料的吸收光谱与太阳光谱的乘积的最大波长λ M的0. 4 到0. 6倍之间(包括端点值)的光学厚度。此外，优选地，所述置于金属功能层下方的抗反射涂层具有在光伏材料的最大吸收波长0.075到0. 175倍之间(包括端点值)的光学厚度，并且优选地，所述置于金属功能层下方的抗反射涂层具有在光伏材料的吸收光谱与太阳光谱的乘积的最大波长λ Μ的 0. 075到0. 175倍之间(包括端点值)的光学厚度。因此，根据本发明，根据光伏材料的最大吸收波长λ m或者优选地根据光伏材料的吸收光谱与太阳光谱的乘积的最大波长λ M，定义最优光学路径，以便获得光伏面板的最好效率。这里提到的太阳光谱是如由ASTM标准定义的AM 1. 5太阳光谱。极为意外地，根据本发明的包括单层功能薄层堆的电极涂层的光学路径允许获得提高的光伏面板效率以及提高的对在面板操作期间生成的应力的抵抗。根据本发明的构成透明电极的薄层堆通常通过利用诸如阴极溅射、可选地通过磁场辅助的阴极溅射的真空技术产生的一连串沉积物来获得。在本发明的意义上，当明确指出层或(包括一个或更多层的)涂层的沉积物直接实现在另一沉积物的下面或直接实现在另一沉积物的上面时，这意味着没有层被插入在这两个沉积物之间。在特定的变型方案中，基板在电极涂层下面包括基础抗反射层，该基础抗反射层具有与基板的折射率接近的低折射率，所述基础抗反射层优选地基于二氧化硅或者基于氧化铝或者基于这两者的混合物。此外，该介电层可以构成针对扩散的化学势垒层，并且特别地构成针对来自基板的钠的扩散的化学势垒层，从而保护电极涂层，并且更特别地保护金属功能层，特别是在可能发生的热处理、特别是回火期间进行保护。在本发明的上下文中，介电层是不参与电荷移动(电流)的层，或者与电极涂层的其他层相比，该介电层参与电荷移动的效果可以被视为零。此外，该基础抗反射层优选地具有在10到300 nm之间或者在25到200 nm之间以及甚至更优选地在35到120 nm之间的物理厚度。金属功能层优选地以晶体形式被沉积在也优选地为晶体的薄介电层(在该情况中
7因为其促进沉积在上方的金属层的适当晶体取向，所以被称为“浸润层”)上。该金属功能层可以基于银、铜或金，并且可以在需要时掺杂有这些元素中的至少另一种元素。掺杂一般被理解为元素以低于层中的金属元素的10 的数量存在，并且在本文中，表达“基于”通常意味着主要包含该材料、也就是包含至少50 mol%的该材料的层；因而表达“基于”涵盖掺杂。实现电极涂层的薄层堆优选地是功能单层涂层，即具有单个功能层；该涂层可以不是功能多层。因而，功能层优选地沉积在浸润层上方或者直接沉积在浸润层上面，其中该浸润层基于氧化物、特别是基于氧化锌、可选地掺杂的氧化锌、可选地掺杂铝的氧化锌。浸润层的物理(或实际)厚度优选地在2到30 nm之间并且更优选地在3到20 nm 之间。该浸润层是介电的并且是优选地具有如下(通过层的每平方电阻与其厚度的乘积来定义的)电阻率P的材料0. 5 Ω. cm< P < 200 Ω . cm或者50 Ω . cm < P < 200 Ω . cm。此外，功能层可以被直接置于至少一个下层阻挡涂层的上面和/或被直接置于至少一个上覆阻挡涂层的下面。至少一个阻挡涂层可以基于Ni或Ti，或者基于Ni基合金，特别是基于NiCr合金。在特定的变型方案中，金属功能层下面的朝向基板的涂层包括基于混合氧化物、 特别是基于混合氧化锌锡或者基于混合氧化铟锡(ΙΤ0)的层。此外，金属功能层下面的朝向基板的涂层和/或金属功能层上方的涂层可以包括具有高折射率的层、特别是折射率高于或等于2的层，诸如例如基于氮化硅的层，可选地被掺杂的层，例如掺杂铝或锆的层。在另一特定变型方案中，金属功能层下面的朝向基板的涂层和/或金属功能层上方的涂层包括具有非常高的折射率的层、特别是折射率高于或等于2. 35的层，像例如基于
二氧化钛的层。在特定的变型方案中，所述电极涂层包括建筑玻璃门窗(vitrage)的堆、特别是建筑玻璃门窗的“可回火的”或者“待回火的”的堆，以及特别是低辐射堆、特别是“可回火的” 或者“待回火的”的低辐射堆，该薄层堆具有本发明的特征。本发明还涉及一种用于根据本发明的光伏面板的基板，特别是具有本发明特征的涂有薄层堆的用于建筑玻璃门窗的基板，特别是用于建筑玻璃门窗的具有本发明特征的 “可回火的”或者“待回火的”基板，以及尤其是低辐射基板，特别是具有本发明特征的“可回火的”或者“待回火的”低辐射基板。该基板还包括电极涂层上方的、与用于制造根据本发明的光伏面板的正面基板相对的、基于光伏材料的涂层。然而，在光伏材料基于通过热处理沉积的碲化镉的情况下，如果根据本发明的电极涂层是可回火的薄层堆，则在该热处理由于其温度而与回火热处理情况相似的情况下， 承载该堆的基板在该热处理之后不进行回火。因此，根据本发明的正面基板的优选结构具有如下类型基板/ (可选的基础抗反射层)/根据本发明的电极涂层/光伏材料，甚或具有如下类型基板/ (可选的基础抗反射层)/根据本发明的电极涂层/光伏材料/电极涂层。因此，本发明的目标还在于这种涂有具有本发明的特征并且遭受热处理的薄层堆的用于建筑玻璃门窗的基板，以及在于这种涂有具有本发明的特征的遭受了热处理的薄层堆的用于建筑玻璃门窗的基板，该热处理特别是从国际专利申请第WO 2008/096089号中得知的类型的热处理，其中该申请的内容合并于此。根据本发明的薄层堆的类型在用于建筑物或车辆的玻璃门窗的领域中是公知的， 用于获得“低辐射”和/或“阳光控制”类型的增强热绝缘玻璃门窗。因此，本发明人已意识到，像特别是用于低辐射玻璃的堆的类型的某些堆适合用于实现光伏面板的电极涂层，以及特别是被称为“可回火的”堆或者“待回火的”堆的堆、即当期望承载该堆的基板遭受回火热处理时使用的堆。因此，本发明的目标还在于将具有本发明的特征的用于建筑玻璃门窗的薄层堆以及特别是“可回火的”或“待回火的”类型的堆、特别是尤其是“可回火的”或“待回火的”低辐射堆用以实现根据本发明的光伏面板的正面基板，以及在于将涂有薄层堆的基板用于实现根据本发明的光伏面板的正面基板。包括电极涂层的该堆或该基板可以是用于建筑玻璃门窗的堆或基板，特别是用于建筑玻璃门窗的“可回火的”或者“待回火的”堆或者基板，以及尤其是特别是“可回火的” 或者“待回火的”低辐射堆或者基板。因此，本发明的目标还在于使用已遭受热处理的该薄层堆，以及在于使用具有本发明的特征的遭受了从国际专利申请第WO 2008/096089号得知的类型的表面热处理的用于建筑玻璃门窗的薄层堆。在本发明的意义上，“可回火的”堆或者基板意味着在热处理期间保持基本光学特性和(通过与发射率直接相关的每平方电阻表达的)热特性。因此，可能例如在同一建筑物正面上彼此接近地放置集成了已回火的基板和未回火的基板的玻璃门窗，所有基板被涂有相同的堆，而不可能通过反射颜色和/或光反射/透射的简单视觉观察来区分它们。例如，涂有具有如下热处理前/后变化的堆的堆或基板将被视为可回火的，因为这些变化对肉眼是不可察觉的
-小的(在可见光区中的)光透射变化Δ γ，小于3%甚或洲；和/或 -小的(在可见光区中的)光反射变化△ &，小于3%甚或m ；和/或 - 小的(在 L a b 系统 中的) 颜色 变化
AE = ^((AL*)￡ + (Aa*)z + (Ab*)z),小于 3 甚或 2。在本发明的意义上，“可回火的”堆或基板意味着经涂层的基板的光学特性和热特性在热处理之后是可接受的，而这些特性先前不是可接受的，或者并非在所有情况下都是可接受的。例如，在本发明的范围内，涂有在热处理之后具有如下特征的堆的堆或基板被视为待回火的，而在热处理之前，这些特征中的至少一个未被满足
-为至少65%、甚至70%、甚至为至少75%的高的(在可见光区中的)光透射IY ；和/或 -低于10%、甚至低于8%或者甚至5%的低的(在可见光区中；通过1- Υ-&定义的)光吸收；和/或
-至少与一般使用的传导氧化物的每平方电阻一样好的每平方电阻R，并且特别地低于20 Ω/、甚至低于15 Ω /甚或等于或低于10 Ω八因此，电极涂层必须是透明的。因此当安装在基板上时，该电极涂层必须具有最小为65%、甚至75%并且优选地还为85%或者更特别地还为至少90%的在300到1200 nm之间的平均光透射。如果面基板在薄层沉积之后和在将该面基板安装在光伏面板中或用于应用光伏材料之前已遭受热处理，则完全可能的是，在该热处理之前，涂有充当电极涂层的堆的基板是几乎透明的。在该热处理之前，该基板例如可以具有低于65%、甚或低于50%的在可见光区中的光透射。替代承载电极涂层的基板的回火或者除了该回火之外，可以应用热处理，并且该热处理可以是光伏面板的制造步骤的结果。因此，在制造光伏涂层基于镉的光伏面板的范围内，其中该光伏涂层确保了光线和电能之间的能量转换，此光伏面板的制造工艺在400到700°C之间的温度范围中要求热沉积阶段。在形成透明正面电极的堆上沉积光伏涂层期间的热输入在光伏涂层内部以及也在电极涂层内部可能引起物理化学转变，从而导致某些层的晶体结构的修改。此外，该热处理比回火热处理更被重视，因为该热处理通常持续更长时间和/或在更高的温度下执行。因此，对于电极涂层而言重要的是在热处理之前是透明的，并且使得在该次(或多次)热处理之后，该电极涂层具有最小为65%、甚至75%并且优选地还为85%或者更特别地还为至少90%的在300到1200 nm之间的(在可见光区中的)平均光透射。此外，在本发明的范围内，堆并不绝对具有最佳的可能的光透射，而是在根据本发明的光伏面板及其制造方法的背景下呈现出最佳的可能的光透射。电极涂层的所有层优选地通过真空沉积技术沉积，然而对于堆的第一层(或多个第一层)，不排除通过另一技术进行沉积，例如通过高温分解类型的热分解技术或者通过 CVD,在需要时在真空下进行，在需要时通过等离子体来辅助。有利地，根据本发明的具有薄层堆的电极涂层还具有比TCO电极涂层高得多的机械抵抗力。因此，可以增加光伏面板的寿命。有利地，根据本发明的具有薄层堆的电极涂层还具有至少与一般使用的TCO传导氧化物的电阻一样好的电阻。根据本发明的电极涂层的每平方电阻R在1到20 Ω/之间， 甚至在2到15 Ω /之间，例如是约5至8 Ω八有利地，根据本发明的具有薄层堆的电极涂层还具有至少与一般使用的TCO传导氧化物的在可见光区中的光透射一样好的在可见光区中的光透射。根据本发明的电极涂层的在可见光区中的光透射在50到98%之间，甚至在65到95%之间，例如是约70至90%。
本发明的细节和有利特性从随后的非限制性实例显现出来，这些非限制性实例借助于附图来图解说明
-图1图解说明了具有正面基板的现有技术的光伏面板，该正面基板涂有由透明传导氧化物制成的电极涂层和涂有由混合氧化锌锡制成的接触抗反射层；-图2图解说明了根据本发明的具有正面基板的光伏面板，该正面基板涂有包括单层功能薄层堆的电极涂层并且涂有基于混合氧化锌锡的抗反射层； -图3图解说明了三种光伏材料的量子效率曲线；
-图4图解说明了对应于这三种光伏材料的吸收光谱与太阳光谱的乘积的实际效率曲线；以及
-图5至7分别图解说明了实例4、5和9的TOF-SIMS分析曲线。在图1和2中，不同涂层的厚度、层的厚度和材料的厚度之间的比例不是严格遵守的，以便使它们更易于阅读。在图5至8中，未图解说明所分析的所有元件，同样以便使曲线图更易于阅读。
具体实施例方式图1图解说明了光伏面板1’，该光伏面板1’包括在主表面上包括透明电极涂层 100’的面基板10’、吸收光伏涂层200以及在主表面上包括电极涂层300的背面基板310， 该光伏涂层200被置于两个电极涂层100’、300之间并且所述透明电极涂层100’包括由 TCO制成的传导电流的层110。要注意到，这里未图解说明的树脂层通常插入在电极涂层300和基板310之间。正面基板10’被置于光伏面板中，使得正面基板10’是入射辐射R在到达光伏材料200之前通过的第一基板。基于混合氧化锌锡的、通常由锡酸锌Si2SnO4制成的接触抗反射层116插入在透明电极涂层100’和光伏涂层200之间。除了正面基板10在主表面上包括传导电流的透明电极涂层100、即TCC (Transparent Conductive Coating (透明传导涂层))以外，图2图解说明了与图1的光伏面板相同的光伏面板1，所述透明电极涂层100包括薄层堆。因此，光伏面板1循着入射辐射R的方向包括在主表面上包括透明电极涂层100 的面基板10、随后是吸收光伏涂层200、由背面基板310支撑的电极涂层300，所述光伏涂层 200被置于两个电极涂层100和300之间。要注意到，这里未示出的树脂层通常插入在电极涂层300和基板310之间。因此，正面基板10在主表面上包括透明电极涂层100，但是这里不同于图1，该电极涂层100包括如下薄层堆该薄层堆包括(基于银的)金属功能层40以及至少两个抗反射涂层20、60，所述涂层中的每层都包括至少一个薄的抗反射层22、24J6 ；62、65、66，所述功能层40被置于两个抗反射涂层之间，即一个被称为位于功能层下面的朝向基板(通过与图2中图解说明的情况相比水平翻转基板)的下层抗反射涂层20，并且另一个被称为位于功能层上方的朝向与基板相对的方向的上覆抗反射涂层60。构成图2中的透明电极涂层100的薄层堆是低辐射(可选地可回火的或待回火的) 基板的堆的类型的堆结构，可以在市面上找到的功能单层的堆结构，用于建筑物的建筑玻璃的领域中的应用。基于所图解说明的正面电极涂层的结构，实现了两个系列的实例 -图1中示出的实例1至3，以及
-图2中示出的实例4至10。
此外，在下文的所有实例中，薄层堆被沉积在具有3 mm的厚度的清澈的钠钙玻璃的基板10、10，上。根据图1的实例的电极涂层100’基于传导的掺杂有铝的氧化锌。构成根据图2的实例的电极涂层100的每个堆包括含有(基于银的)单个功能层 40的薄层堆。在所有实例中，光伏材料200基于碲化镉。在沉积电极涂层100之后，该材料被沉积在正面基板10上。基于碲化镉的该光伏材料200的应用在相对高的温度下进行，即在至少400° C并且通常在约500° C至600° C的温度下进行。本发明人已发现即使该热处理与回火热处理相似，即便在接近常规的回火温度 (500°C至600°C)的高温下进行该热处理，该热处理仍不构成回火热处理，并且如果当基板 10先前已遭受回火热处理时在该温度下进行该热处理，则在沉积基于碲化镉的光伏材料 200期间可观察到基板10的“退火(d6trempe)”。然而，可能保持在沉积光伏材料之前被回火的基板的回火过的外观，但是该材料的沉积仅在低于500 0C的温度下进行。然而，光伏材料200还可以基于微晶硅或者基于无定形(S卩非结晶)硅。在图3中图解说明了这些材料的量子效率QE。可想到的是，量子效率QE以公知的方式是具有根据横坐标的波长的入射光子转变为电子-空穴对的进0到1之间的)概率的表达。如在图3中可看到的那样，最大吸收波长λ m、即量子效率为最大(即最高)处的波长
-对于无定形硅a-Si，λ ma-Si是520 nm， -对于微晶硅yc-Si，λ, C-Si是720 nm，并且 -对于硫化镉-碲化镉CdS-CdTe，λ mCdS-CdTe是600 nm。在第一方法中，该最大吸收波长λ m足以定义下层抗反射涂层20和上覆抗反射涂层60的光学厚度。下表1根据这三种材料概述了每个涂层20、60的以nm为单位的光学厚度的优选范围。表 权利要求
1.一种光伏面板(1)，其由吸收性光伏材料、特别是基于镉的吸收性光伏材料制成，所述面板包括正面基板(10)、特别是透明玻璃基板，所述正面基板(10)在主表面上包括透明电极涂层(100)，所述透明电极涂层(100)包括薄层堆，所述薄层堆包括至少一个金属功能层(40)、特别是基于银的金属功能层以及至少两个抗反射涂层(20、60)，所述抗反射涂层中的每个涂层都包括至少一个抗反射层(2436 ;62)，所述功能层(40)被置于两个抗反射涂层(20、60)之间，其特征在于，置于金属功能层(40)上方的与基板相对的抗反射涂层 (60)包括在整个厚度上基于混合氧化锌锡的单个抗反射层(62)，基于混合氧化锌锡的抗反射层(62)具有如下光学厚度所述光学厚度在置于金属功能层(40)之下的抗反射涂层 (20)的光学厚度的1. 5到4. 5倍之间且包括端点值、甚至是1. 5到3倍之间且包括端点值。
2.一种光伏面板(1)，其由吸收性光伏材料、特别是基于镉的吸收性光伏材料制成，所述面板包括正面基板(10)、特别是透明玻璃基板，所述正面基板(10)在主表面上包括透明电极涂层(100)，所述透明电极涂层(100)包括薄层堆，所述薄层堆包括至少一个金属功能层(40)、特别是基于银的金属功能层以及至少两个抗反射涂层(20、60)，所述抗反射涂层中的每个涂层都包括至少一个抗反射层(24 J6 ；62、65)，所述功能层(40)被置于两个抗反射涂层(20、60)之间，其特征在于，置于金属功能层(40)上方的与基板相对的抗反射涂层 (60)包括至少两个抗反射层(62、65)，所述至少两个抗反射层(62、65)—方面为更接近于功能层(40)并且在整个厚度上基于混合氧化锌锡的抗反射层(62)，而另一方面为进一步远离功能层(40)并且在整个厚度上不基于混合氧化锌锡的抗反射层(65)，基于混合氧化锌锡的抗反射层(62、65)的总光学厚度在置于金属功能层(40)之下的抗反射涂层(20)的光学厚度的0. 1到6倍之间、甚至是0. 2到4倍之间，其中包括端点值。
3.根据权利要求2所述的光伏面板(1)，其特征在于，在整个厚度上不基于混合氧化锌锡的抗反射层(65)在整个厚度上基于氧化锌。
4.根据权利要求2或3所述的光伏面板(1)，其特征在于，在整个厚度上基于混合氧化锌锡的抗反射层(62、66)总共具有在距基板最远的抗反射涂层(60)的光学厚度的2到50% 之间的光学厚度，并且特别地具有在距基板最远的抗反射涂层(60)的光学厚度的3到30% 之间的光学厚度。
5.根据权利要求2或3所述的光伏面板(1)，其特征在于，在整个厚度上基于混合氧化锌锡的抗反射层(62、66)总共具有在距基板最远的抗反射涂层(60)的光学厚度的50到95% 之间的光学厚度，并且特别地具有在距基板最远的抗反射涂层(60)的光学厚度的70到90% 之间的光学厚度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，在整个厚度上基于混合氧化锌锡的抗反射层(62)具有在2X 10_4 Ω . cm到IO5 Ω . cm之间的电阻率P。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，置于金属功能层 (40)上方的抗反射涂层(60)具有在光伏材料的最大吸收波长λω的0. 4到0. 6倍之间且包括端点值的光学厚度，并且优选地，置于金属功能层(40)上方的抗反射涂层(60)具有在光伏材料的吸收光谱与太阳光谱的乘积的最大波长λ Μ的0. 4到0. 6倍之间且包括端点值的光学厚度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，置于金属功能层 (40)之下的抗反射涂层(20)具有在光伏材料的最大吸收波长λ m的0. 075到0. 175倍之间且包括端点值的光学厚度，并且优选地，置于金属功能层(40)之下的抗反射涂层(20)具有在光伏材料的吸收光谱与太阳光谱的乘积的最大波长λ M的0. 075到0. 175倍之间且包括端点值的光学厚度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，所述基板(10)在电极涂层(100)的下面包括具有与基板的折射率接近的低折射率II15的基础抗反射层(15)，所述基础抗反射层(15)优选地基于二氧化硅或者基于氧化铝或者基于两者的混合物，并且所述基础抗反射层(15)优选地具有在10到300 nm之间的物理厚度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，功能层(40)被沉积在浸润层(26)上方，所述浸润层(26)基于氧化物、特别是基于氧化锌、可选地被掺杂的氧化锌。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，功能层(40)被直接置于至少一个下层阻挡涂层上面和/或被直接置于至少一个上覆阻挡涂层(50)下面。
12.根据权利要求11所述的光伏面板(1)，其特征在于，至少一个阻挡涂层(30、50)基于Ni或Ti，或者基于Ni基合金，特别是基于NiCr合金。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，金属功能层下面的朝向基板的涂层(20)包括基于混合氧化物、并且特别是基于混合氧化锌锡或者基于混合氧化铟锡(ITO)的层。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，金属功能层下面的朝向基板的涂层(20)和/或金属功能层上方的涂层(60)包括具有非常高的折射率的层、 尤其是折射率高于或等于2. 35的层，如例如基于二氧化钛的层。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的光伏面板(1)，其特征在于，所述电极涂层 (100)包括用于建筑玻璃门窗的堆、特别是用于建筑玻璃门窗的“可回火的”或者“待回火的”堆，以及特别是低辐射堆、尤其是“可回火的”或者“待回火的”低辐射堆。
16.一种用于根据权利要求1至15中任一项所述的光伏面板(1)的涂有薄层堆的基板 (10)，特别是用于建筑玻璃门窗的基板，尤其是用于建筑玻璃门窗的“可回火的”或者“待回火的”基板，并且特别是低辐射基板、尤其是“可回火的”或者“待回火的”低辐射基板。
17.根据权利要求16所述的基板(10)，其特征在于，所述基板(10)包括在电极涂层 (100)上方的与正面基板(10)相对的基于光伏材料(200)的涂层。
18.涂有薄层堆的基板用于实现根据权利要求1至15中任一项所述的光伏面板(1)的正面基板(10)的应用。
19.根据权利要求18所述的应用，其中，包括电极涂层(100)的基板(10)是用于建筑玻璃门窗的基板、特别是用于建筑玻璃门窗的“可回火的”或者“待回火的”的基板并且尤其是特别是“可回火的”或者“待回火的”低辐射基板。
全文摘要
本发明涉及一种由吸收性光伏材料、特别是基于镉的吸收性光伏材料制成的光伏面板(1)，所述面板包括正面基板(10)、特别是透明玻璃基板，所述正面基板(10)包括透明电极涂层(100)，其特征在于，置于金属功能层(40)上方的与基板相对的抗反射涂层(60)包括在整个厚度上基于混合氧化锌锡的单个抗反射层(62)，或者在于，置于金属功能层(40)上方的与基板相对的抗反射涂层(60)包括至少两个抗反射层(62、65)，所述至少两个抗反射层(62、65)一方面为更接近于功能层(40)并且在整个厚度上基于混合氧化锌锡的抗反射层(62)，而另一方面为进一步远离功能层(40)并且在整个厚度上不基于混合氧化锌锡的抗反射层(65)。
文档编号H01L31/0224GK102308391SQ200980156156
公开日2012年1月4日 申请日期2009年12月3日 优先权日2008年12月4日
发明者奥夫雷 S., 文卡塔拉 S., H. 陶 T. 申请人:法国圣戈班玻璃厂