[发明专利]薄膜太阳能电池用导电玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高性能导电玻璃，特别涉及一种薄膜太阳能电池用导电玻璃及其制备方法，属于光电新材料领域，尤其适用于太阳能材料领域。

背景技术

随着对绿色环保节能的新型能源太阳能的利用，新型太阳能电池的开发和研制越来越成为太阳能应用领域的重要课题。目前太阳能电池中的薄膜太阳能电池应用十分广泛，做为薄膜太阳能电池重要组成部分的导电玻璃的质量直接关系到薄膜太阳能电池质量的好坏，因此对薄膜太阳能电池用导电玻璃的改进创新一直是十分重要的。现有的薄膜太阳能电池用导电玻璃一般包括有玻璃基材和设置在玻璃基材上的透明导电膜，透明导电膜由金属氧化物导电层组成。薄膜太阳能电池用导电玻璃制备时采用常规的制备方法，如采用低压化学气相沉积(简称LPCVD)、等离子化学气相沉积(简称PECVD)、磁控溅射(简称SPUTTER)或热喷涂(简称SPRAY)等方法制备金属氧化物导电层。现有的薄膜太阳能电池用导电玻璃其中的玻璃基材一般采用普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。其中的透明导电膜具备较好的导电性能，同时对可见光有很高的透过率，透明导电膜作为一种功能材料在电子产业得到广泛的应用，譬如平板显示、太阳能电池、触摸屏、仪器和仪表显示、光学镀膜、以及建筑节能玻璃等工业领域。尤其在太阳能领域，作为薄膜太阳能电池的前电极，对薄膜太阳能电池的转换效率起着至关重要的作用。由于透明导电膜具有重要的作用，因此根据透明导电膜所采用的材料不同，将导电玻璃主要分为三种：第一种是ITO玻璃，为铟锡金属氧化物，透过率高，导电性优，但是存在着原材料铟的价格昂贵，主要应用于液晶显示、触摸屏等工业领域，在薄膜太阳能电池领域极少应用；第二种是FTO玻璃，为氟掺杂的二氧化锡，具有成本相对较低，激光刻蚀较容易，光学性能适宜等特点，主要应用于薄膜太阳能电池领域；第三种是AZO玻璃，为铝掺杂的氧化锌，光学性能和导电率良好，原料易得，制造成本低廉，无毒，易于实现掺杂，但是应用到薄膜太阳电池组件时存在着会被制绒工艺和界面问题限制的缺陷。现有的薄膜太阳能电池用导电玻璃的两个表面对于光线有反射作用，使阳光的透光率一般不超过91.5％，致使这8.5％左右的阳光仍未得到利用，这8.5％左右的阳光也是非常巨大的能源。因此人们为了提高透光率等不断对影响导电玻璃透光性、导电性和散射度的透明导电膜膜层结构进行改进，增加金属氧化物导电层的层数，将一层金属氧化物导电层改为多层，但多层金属氧化物导电层之间仍为物理叠加，透明导电膜膜层结构单一，稳定性差，这些改进的透明导电膜膜层结构并未从本质上改变导电玻璃的性能，导电玻璃的透光性、导电性和散射度并未得到太大的提高。导致非常巨大的太阳能仍无法得到充分利用和转化，这造成太阳能转化效率的降低，使用成本增加。因此急需一种导电玻璃的透光性、导电性和散射度更好，透明导电膜膜层结构的稳定性更好，能从本质上改变透明导电膜的膜层结构的新型薄膜太阳电池用导电玻璃，但这一直是一个无法解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有优良导电性、散射度和可见光透过率以及透明导电膜膜层稳定性，且性价比高的薄膜太阳能电池用导电玻璃及其制备方法。

实现上述目的的技术方案是：一种薄膜太阳能电池用导电玻璃，包括有玻璃基材和透明导电膜，透明导电膜包括有金属氧化物导电层和第二金属氧化物导电层，在金属氧化物导电层和第二金属氧化物导电层之间夹置有金属层，金属氧化物导电层、金属层和第二金属氧化物导电层依次设置在玻璃基材的一侧表面上。

进一步，所述的玻璃基材为普通浮法白玻璃或超白浮法玻璃。

进一步，所述的金属氧化物导电层厚度为100～500nm，金属层厚度为10～100nm，第二金属氧化物导电层厚度为100～500nm。

进一步，所述的金属氧化物导电层为AZO、GZO、ZnO、SnO₂或ITO中的任一种。

进一步，所述的金属层为银薄膜、铝薄膜、钼薄膜中的任一种，或者为银铝钼中任意二者组成的合金薄膜。

进一步，所述的第二金属氧化物导电层为AZO、SnO₂:F或ITO中的任一种。

一种薄膜太阳能电池用导电玻璃的制备方法，所述制备方法为：在玻璃基材上通过低压化学气相沉积、等离子化学气相沉积、磁控溅射或热喷涂的方法制备金属氧化物导电层，以磁控溅射或热蒸发的物理气相沉积方法制备金属层，以化学气相沉积方法制备第二金属氧化物导电层。