[發明專利]太陽能接收器的蓋板玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 201010577435.4
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102126831A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 郭建瑋;夏建業;范利寧
• 申請（專利權）人: 常州國基能源科技有限公司
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34;H01L31/048;H01L31/0216;F24J2/50
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 夏海初

技術領域

本發明涉及一種太陽能接收器的蓋板玻璃及其制備方法，屬于太陽能利用裝備技術。

背景技術

本發明所述的太陽能接收器，主要是指光熱轉換太陽能接收器，也包括光電轉換太陽能接收器。而所述蓋板玻璃是指保護所述光熱轉換太陽能接收器或光電轉換太陽能接收器的蓋板玻璃。

如何提高太陽能的光熱或光電轉換效率，除了提高所述轉換器核心部件的轉換率外，提高外部的蓋板玻璃的太陽光透過率同樣顯得十分重要。

而提高蓋板玻璃的透過率，目前主要的技術措施是，采用低鐵浮法玻璃作為蓋板玻璃，使得蓋板玻璃的太陽光透過率達到90％以上，也就是說蓋板玻璃的反射率仍在8～10％的范圍內，直接影響了太陽能利用效率。

由于所述太陽能轉換器是在露天工作的，自然環境對其太陽能利用效率有著直接的影響，例如空氣中的塵埃，砂土以及其它多種顆粒物質，很容易粘著在蓋板玻璃的表面，阻礙太陽光的透過，以致蓋板玻璃的太陽光透過率從90％下降至≤60％。而且粘著在蓋板玻璃上的塵埃等，盡管可以通過人工清掃或雨水沖洗予以清除掉，但是這種人工或自然清除是不徹底的，也是很麻煩的。這是因為所述塵埃等與蓋板玻璃之間有很強的親和力(或稱結合力)。

為了提高太陽光透過率，目前的主要研究方向是在光伏電池晶體硅基底表面鍍覆減反射膜，例如SiO₂減反射膜或/和SiN減反射膜或/和TiO₂減反射膜。但是在所述蓋板玻璃上鍍減反射膜技術，至今未見有報道。而且，單層SiO₂減反射膜只能在某個太陽光波長段內降低反射率、提高透過率，其他波長段的太陽光仍有一部份被反射掉。而在蓋板玻璃表面鍍覆2種不同物質的2層或多層鍍膜蓋板玻璃技術，至今也未見有報道。

這里應當說明的是，在光伏電池晶體硅基底表面鍍覆雙層減反射膜的技術已有報道，諸如中國專利申請CN200910303615.0和CN200910054568.0等。而前者專利申請是在硅基襯底表面依次沉積一層致密層TiO₂薄膜和一層疏松層TiO₂薄膜，在電極銀漿印刷后，經400～900℃的燒結，在硅基底與致密TiO₂層界面處生成SiO₂鈍化層，從而構成疏松TiO₂膜層/致密TiO₂膜層/鈍化SiO₂膜層三層復合結構。該專利申請由于SiO₂鈍化層薄膜的厚度很薄(是在中溫條件下由分子滲透生成的)，而其減反射作用主要是由TiO₂膜層所產生的。正如該專利的主權項所描述的那樣，其減反射能力主要表現在太陽光600nm波長處。由此可見其適用太陽光波長的范圍很窄，其減反射效果也相對較差。而后者專利申請，是采取溶膠凝膠法和噴涂法，在晶體硅太陽能電池基片上形成SiN膜層，然后在SiN膜層表面經噴涂形成SiO₂膜層，從而構成SiN/SiO₂雙層復合結構。該專利申請由于采用溶膠凝膠法和噴涂法制備工藝，因而其鍍層厚度很難控制，鍍層厚度的均勻性也難以保證，這就造成其減反射能力相對較差的缺憾。

而所述鍍膜層的鍍膜方法，目前的已有技術有兩種方法，一種是物理法，諸如直流反應磁控濺射鍍膜法。這種方法適用于大面積鍍膜，膜層厚度及其均勻性好控制，但易造成靶“中毒”(即在靶的表面附著氧化物，影響其導電、濺射工作)；另一種是化學法，諸如溶膠凝膠法。這種方法主要適用于小面積鍍膜。該方法由于對環境和工作條件的依賴性很強，例如鍍膠的溫度和粘度，以及工作環境的溫度、濕度和潔凈度等，都會直接影響鍍膜的厚度、厚度的均勻性和制成品的質量。因而化學法鍍膜是不適合面積較大的所述蓋板玻璃鍍膜的。

顯然，所述的第一種物理法鍍膜，除了會造成靶“中毒”而影響鍍膜的正常工作和鍍膜的質量外，還由于其缺乏濺射監控系統，對于反應氣體O₂的含量和等離子體的發射等進行實時監控和自動調節，而無疑會對鍍膜工作的過程和鍍膜的質量等造成不利影響。就此而言，這種設備性欠缺，也是已有技術的一個嚴重不足。

發明內容

本發明旨在提供一種大面積鍍膜厚度各批次一致和厚度均勻的，具有自清潔能力的，減反射能力相對較高的太陽能接收器的蓋板玻璃。

與此同時，提供一種鍍膜工藝過程能夠自動控制的，鍍膜質量好的制備所述太陽能接收器的蓋板玻璃的方法。