[发明专利]一种二氧化硅/二氧化钛双层减反膜及其制备方法

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种SiO₂/TiO₂双层减反膜及其制备方法。本发明采用溶胶‑凝胶法分别制备了SiO₂酸碱溶胶和TiO₂溶胶，并将其涂敷在玻璃基片上制得一种SiO₂/TiO₂双层减反膜。本发明采用SiO₂酸溶胶和SiO₂碱溶胶按照1：2‑4比例混合后得到的SiO₂酸碱溶胶，并稀释、加入SiO₂粉末；对TiO₂溶胶进行稀释；先涂敷SiO₂溶胶，后涂敷TiO₂溶胶，制得SiO₂/TiO₂双层减反膜。本发明制得的SiO₂/TiO₂双层减反膜透光率高，并且在整个测试波长范围内透光率波动小，变化幅度不大，对波长的选择性低，膜层亲水性好，是性能优良的具有“蛾眼”结构的减反增透膜。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种SiO₂/TiO₂双层减反膜及其制备方法。

背景技术

在过去的几年中，新型抗反射溶胶-凝胶涂料的开发引起了人们极大的兴趣，主要是由于它们相对较低的成本和各种潜在的应用。TiO₂是一种重要的半导体材料，这几年里得到广泛应用，其自洁功能也被应用到了不同材料的表面，如瓷砖、玻璃、塑料等材料。

随着全球经济的日益发展，能源日益耗竭、环境问题逐年加剧，可再生的清洁能源已成为国际重大的战略问题，我国的能源主要来自于煤、石油等化石能源，近些年储量越来越少，发展绿色环保能源迫在眉睫。太阳是能量的天然来源，太阳能每天都能无限供应，且数量庞大，开发利用潜力巨大，有着广阔的发展前景，所以越来越受到人们的关注，太阳能的利用主要有光电转化、光热转化、光化学利用等，而太阳能光伏技术是利用太阳能电池的光电效应使太阳辐射通过半导体物质转化为电能的技术，但由于太阳能的分散性、间歇性、区域性分布不均，以及光电转化效率不高等缺点，制约了太阳能光伏技术的发展。而如何降低材料的成本，提高太阳光的转化率成为了科学家研究的重点。

光伏玻璃是太阳能器件表面接收太阳能常用的材料，光线在光伏玻璃的表面至少有10％的反射率，相同材料的光伏玻璃反射率可能会更高，为了提高太阳光线在光伏玻璃表面的转化率，减反膜的制备显得尤为重要。

研究表明，SiO₂薄膜具有硬度高、耐磨性好、膜层牢固及结构精细致密等特点，有透光率高、散射吸收小和透明区一直延伸到紫外区等良好的光学性能。它是一种重要的介质膜，用作绝缘膜、保护膜、钝化膜等，同时又是一种实用的低折射率光学材料，广泛应用于半导体与集成电路、微波光电子器件以及光学薄膜元件等领域。TiO₂薄膜是一种在可见光区有着高透光率、高折射率，牢固稳定，在可见光和近红外区呈透明，紫外光区有着强烈吸收的光学材料。它在减反射膜层、多层光学膜层及光波导等方面有着广泛的应用。减反膜的制作方法有很多种，比如真空蒸镀法，磁控溅射法，溶胶凝胶法以及化学气相沉积法等。其中溶胶凝胶法原料易得，制作方法简单，可操作性强，是实验中经常用到的方法。但是传统的溶胶凝胶法制备的凝胶涂敷的减反膜透光率低，并且膜层透光率对波长的依赖明显，本实验采用改性溶胶凝胶法，制备SiO₂酸碱溶胶和TiO₂溶胶，并将其涂敷于玻璃表面制备性能优良的双层减反膜。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种SiO₂/TiO₂双层减反膜及其制备方法。

本发明的SiO₂/TiO₂双层减反膜的制备方法，包括以下制备步骤：