[发明专利]一种具有原子氧防护功能的表面薄膜的设计及制备方法

摘要

本发明提供一种具有原子氧防护功能的表面薄膜的设计及制备方法，表面薄膜的设计采用组合膜层，其结构如下：AIR∣H_SiO2L_SiO2∣GLASS，AIR为入射介质，H_SiO2为折射率1.45±0.01的SiO₂膜层，厚度为20±1nm，L_SiO2为折射率1.28±0.02的SiO₂膜层，厚度为95±5nm，GLASS为掺有二氧化铈的玻璃盖片，采用电子束热蒸发的方式将2层薄膜逐层沉积到玻璃盖片上。本发明的有益效果是采用这种方法制备的表面薄膜的主要材质为SiO₂，不会因被高活性的原子氧氧化而变性，提升了表面薄膜的化学稳定性。同时，该薄膜是专为空间用抗辐照玻璃盖片而设计的，材料折射率与玻璃盖片形成良好的匹配，镀膜后盖片的透射率较高，有利于提高太阳电池组件的工作效率。

主权项

1.一种制备具有原子氧防护功能的表面薄膜的方法，其特征在于：所述表面薄膜适用于空间用抗辐照玻璃盖片，包括两层薄膜H_SiO2和L_SiO2，其结构如下：AIR∣H_SiO2L_SiO2∣GLASS，所述AIR为入射介质，所述的H_SiO2为折射率1.45±0.01的SiO₂膜层，厚度为20±1nm，所述L_SiO2为折射率1.28±0.02的SiO₂膜层，厚度为95±5nm，所述GLASS为掺有二氧化铈的玻璃盖片，所述入射介质为真空，工作环境为太空环境；所述表面薄膜的制备方法，采用电子束热蒸发的方式将所述两层薄膜逐层沉积到所述玻璃盖片上，包括如下步骤：(1)所述玻璃盖片进行清洗预处理；(2)在所述玻璃盖片上沉积第一层L_SiO2薄膜，采用倾斜沉积方式，蒸发源沉积方向与所述玻璃盖片间的夹角为15°±2°，所述沉积第一层L_SiO2薄膜厚度为95±5nm，折射率为1.28±0.02，真空室内无烘烤加热；(3)应用光谱椭偏仪对所述沉积第一层L_SiO2薄膜在参考波长下的物理厚度和折射率进行测量；(4)在所述第一层L_SiO2薄膜上沉积第二层H_SiO2薄膜，采用正常沉积工艺方法，蒸发源方向与所述玻璃盖片间的夹角为75°±2°，所述第二层H_SiO2薄膜的厚度为20±1nm，折射率为1.45±0.01，真空室内烘烤加热至150℃，沉积过程中使用离子源进行辅助沉积；(5)应用光谱椭偏仪对所述沉积第二层H_SiO2薄膜在参考波长下的物理厚度和下折射率进行测量；(6)镀膜完成后，应用分光光度计测量玻璃盖片在280nm～1800nm范围内的透射率曲线。