[发明专利]一种基于溶胶‑凝胶技术的多结太阳能电池的宽光谱减反射膜

摘要

本发明涉及一种用于多结太阳能电池的宽光谱减反射膜。该宽光谱减反射膜使用溶胶‑凝胶法制备多种纳米金属氧化物（TiO2、ZrO2、MgO、HfO2、Al2O3等）、非金属氧化物（SiO2等）或氟化物（MgF2等）溶胶，通过浸渍提拉法镀膜，将不同的纳米膜层按折射率梯度变化的规律堆叠。经过一定的表面处理后，可实现多结太阳能电池在300~1700nm光谱范围内的平均反射率达到5%左右。该镀膜工艺过程简单、成本较低，可大幅提高多结太阳能电池的光能利用率，从而提高多结太阳能电池的转换效率。

主权项

一种用于多结太阳能电池的宽光谱减反射膜，其特征在于所述减反射膜位于电池上方，其薄膜材料的膜层总数在3层以上，自下而上薄膜材料的折射率由高到低依次递增，根据需要从由溶胶凝胶法制备的高折射率薄膜材料、中折射率薄膜材料和低折射率薄膜材料中选择至少3种不同折射率的薄膜材料；控制最靠近电池表面的薄膜材料，即最底层的薄膜材料为折射率最高的材料，其上层薄膜材料折射率依次降低，最顶层的薄膜材料为折射率最低的材料，最底层的折射率最高的材料折射率在1.95以上，最顶层的折射率最低的材料折射率在1.2以下，具体制备步骤如下：（1）利用溶胶‑凝胶法分别制备高折射率薄膜材料、中折射率薄膜材料和低折射率薄膜材料；（2）将步骤(1)制备得到的材料按照折射率由高到低的顺序依次堆叠在电池表面，形成梯度变化的多层光学膜系，根据计算机软件模拟计算的结果，确定膜系中各膜层的厚度；（3）采用浸渍提拉法在清洗干净的电池上依次镀膜，并在每一层薄膜制备完成后，分别对其进行热处理，在电池上制备该减反射膜后，实现在300~1700 nm的宽波段范围内有效地降低多结太阳能电池的反射率；所述高折射率薄膜材料选自折射率为1.8~2.1的溶胶‑凝胶法制备的ZrO2材料，中折射率薄膜材料选自折射率为1.65~1.75的溶胶‑凝胶法制备的Al2O3、MgO、HfO2材料中的一种或几种，低折射率薄膜材料选自折射率为1.15~1.45的溶胶凝‑胶法制备的MgF2材料；所述高折射率薄膜材料的热处理温度为350~600℃，中折射率薄膜材料的热处理温度为200~400℃，低折射率薄膜材料的热处理温度为100~250℃。