[发明专利]槽式太阳能集热管用减反射膜

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种槽式太阳能集热管用减反射膜。 

背景技术

伴随着传统能源的日渐枯竭、环境污染问题的日益加剧，新能源的开发和应用已经成为人类研究的热点。取之不尽用之不竭、绿色无污染的太阳能是新能源开发利用的重点之一。 

降低成本和提高转换效率是太阳能电池研究的重点方向。硅太阳能电池由于原料来源广泛，成本较低，占据太阳能电池市场的主导地位。减少电池受光面上入射阳光的反射是提高太阳能电池的光电转换效率的手段之一。常用的减反射措施主要有刻蚀硅衬底，在硅衬底表面或电池的受光面沉积二氧化钛、氮化硅、二氧化硅等减反射膜。

现有技术有研究使用表面的织构化来降低一部分反射，一般是通过腐蚀处理，增加硅片表面的粗糙度，但是反射率的降低并不明显，特别是对于多晶硅，使用各向异性的酸法制绒，产生的黑线容易破坏PN结，使太阳能电池片的漏电流增大。 

现有技术普遍使用的是在硅片表面覆盖一层折射率适中的透光介质膜，从而降低硅片表面反射。

现有工艺化的减反射膜一般为一层，也有研究在硅片表面制备两层折射率不同的减反射膜。纳米薄膜材料的减反射膜由于工艺复杂、成本较高且难控制，并不利于大规模生产。同时这种多层减反射膜由于每层的折射率和厚度较难控制，且折射率变化太大，硅片表面对光的反射率降低效果并不理想，同时由于减反射膜的减反射效果与对硅片的表面和体钝化的效果是相互矛盾，相互制约的，因此此种减反射膜对硅片的表面和体钝化效果较差，制备的太阳能电池片的性能仍然不能满足现有技术的发展。 

发明内容

为了解决现有技术问题中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能有效提高硅基太阳能薄膜电池工作效率的槽式太阳能集热管用减反射膜。 

一种槽式太阳能集热管用减反射膜，其特征在于所述的减反射膜为SiN_1-X，其中X=0.02-0.10。

其中，所述减反射薄膜的厚度为100-200 nm。

其中，所述透明薄膜采用磁控溅射方法制备，所述磁控溅射方法包括以下步骤： 

利用纯硅片作为靶材，利用磁控溅射方法制备薄膜材料：以硅片或石英为衬底，通入纯度为99.99％的N₂，衬底温度为300-500℃，工作气压为1～10Pa，之后在还原气氛下于400-500℃退火处理20-60 min。 

与现有技术相比：本发明的减反射膜对波长为300-900nm的电磁波平均反射率降低到了2.0-3.0%。将本发明所述的透明薄膜沉积在硅太阳电池上表面，能够降低硅太阳电池的热化效应，提高电池的光电转换效率。 

具体实施方式

实施例1 

采用纯硅片为靶材，采用中频反应立式磁控溅射镀膜设备进行镀膜。

以硅片为衬底，首先对硅片进行清洗，烘干后装入镀膜室中，通入纯度为99.99％的N₂，流量为50-150 sccm,电压为800 V,电流为20 A，衬底温度为300℃，工作气压为10Pa，溅射沉积完成之后在还原气氛下于500℃退火处理20 min。

实施例2

采用纯硅片为靶材，采用中频反应立式磁控溅射镀膜设备进行镀膜。

以硅片为衬底，首先对硅片进行清洗，烘干后装入镀膜室中，通入纯度为99.99％的N₂，流量为50-100 sccm,电压为600 V,电流为20 A，衬底温度为400℃，工作气压为5Pa，溅射沉积完成之后在还原气氛下于300℃退火处理50 min。

实施例3

采用纯硅片为靶材，采用中频反应立式磁控溅射镀膜设备进行镀膜。

以硅片为衬底，首先对硅片进行清洗，烘干后装入镀膜室中，通入纯度为99.99％的N2，流量为50-100 sccm,电压为600 V,电流为20 A，衬底温度为500℃，工作气压为1 Pa，溅射沉积完成之后在还原气氛下于400℃退火处理35 min。