[發明專利]用于光學透明基板的抗反射涂層

有效

• 申請號: 201080017276.0
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN102405533A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: S·穆克霍帕赫亞伊;Y·潘迪;L·丹克斯
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 范赤;李炳愛

相關申請

本申請主張享有根據美國法典35U.S.C§119(e)條具有的、2009年6月10日提交的、臨時申請序列號為：61/268231、標題為“ANTI-REFLECTIVE?COATINGS?FOR?SOLAR?MODULE?GLASS?AND?SOLAR?CELLS?AND?LENS(用于太陽能模塊玻璃和太陽能電池和透鏡的抗反射涂層)”的利益。該申請全文在此以引用方式引入。

技術領域

本申請一般涉及用于光學透明元件的抗反射涂層，且更具體地涉及用于在光電電池應用中使用的玻璃蓋板的抗反射涂層。

背景技術

抗反射(AR)涂層被應用于包括光電(PV)模塊制造的數種工業中，以降低當光穿過光學透明元件如玻璃時入射光的反射率。AR涂層的目標是折射率盡可能接近1.23以使寬波長帶的光的透射最大化。

一層或多層低折射率涂層能夠提高寬波長范圍和寬范圍的入射角度下的透射率。這些涂層可以以溶膠-凝膠材料形式沉積(在大氣壓力下或非真空下)形成，并且是高度成本有效的。已經有報道，可以由二氧化硅溶膠-凝膠通過常規涂覆技術施涂在玻璃蓋板上而形成的這些薄的抗反射涂層，使光譜中可見光波段的陽光透射率提高了百分之二到百分之三。這樣的溶膠-凝膠已經由數種機理形成，包括通過烷氧基硅烷的水解/縮合反應。參見，例如，G.Wu等，“A?novel?route?to?control?refractive?index?of?sol-gel?derived?nanoporous?films?used?as?broadband?antireflective?coatings(控制用作寬帶抗反射涂層的溶膠-凝膠衍生納米多孔膜的折射率的新方法)”，Materials?Scinece?and?Engineering(材料科學與工程)B78(2000)，第135-139頁。不管怎樣，由二氧化硅涂層形成的AR涂層將受益于提高的硬度、粘合性、貯藏壽命和/或工藝效率。

發明內容

這里公開的實施方案涉及AR涂層和涂層溶液，光敏元件如應用AR涂層的光電模塊，和用于制備AR涂層和涂層溶液的改進工藝。

第一個實例提供了一個光學透明元件，其包括光學透明基板；和設置在光學透明基板的至少一個表面上的抗反射涂層，該抗反射涂層包含聚合物，該聚合物包含至少一個四烷氧基硅烷殘基；和選自由三烷氧基硅烷，二烷氧基硅烷，單烷氧基硅烷及其組合構成的組中的至少一個第二種烷氧基硅烷殘基，其中該聚合物相對于聚合物的總摩爾量含有至少50％摩爾百分含量的該至少一個四烷氧基硅烷殘基，且該涂層含有平均尺寸不大于100nm的的聚合物粒子。

第二實例提供了權利要求1的光學透明元件，其中所述至少一個烷氧基硅烷殘基是四乙氧基硅烷。第三實例提供了如實例1-2任何一項的光學透明元件，其中該第二種烷氧基硅烷殘基選自由甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷構成的組。第四實例提供了如實例1-3任何一項的光學透明元件，其中該至少一個四烷氧基硅烷殘基是四乙氧基硅烷且該第二種烷氧基硅烷是甲基三乙氧基硅烷。

第五實例提供了如實例四的光學透明元件，進一步包含乙烯基三乙氧基硅烷殘基。第六實例提供了如實例1-5任何一項的光學透明元件，其中聚合物基本由四乙氧基硅烷殘基和甲基三乙氧基硅烷殘基組成且具有15到100nm的平均粒子尺寸。第七實例提供了如實例1-6任何一項的光學透明元件，其中該聚合物進一步含有金屬醇鹽殘基。

第八實例提供了如實例1-7任何一項的光學透明元件，其中該聚合物進一步含有異丙氧基鈦殘基。第九實例提供了如實例1-8任何一項的光學透明元件，其包含至少約20％摩爾百分含量的所述第二種烷氧基硅烷殘基。第十實例提供了如實例1-9任何一項的光學透明元件，其包含約20％摩爾百分含量到40％摩爾百分含量的所述第二種烷氧基硅烷殘基。

第十一實例提供了一種光電模塊，其包括至少一層半導體層；設置在該至少一層半導體層上的光學透明層；和設置在該光學透明基板的至少一個表面上的抗反射涂層，該抗反射涂層包含聚合物，該聚合物包含至少一個四烷氧基硅烷殘基；和選自由三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷、單烷氧基硅烷及其組合構成的組中的至少一個第二種烷氧基硅烷殘基，其中該聚合物含有相對于聚合物的總摩爾量至少50％摩爾百分比的該至少一個四烷氧基硅烷殘基，且該涂層含有平均尺寸不大于100nm的聚合物粒子。

第十二實例提供了如實例11的光電模塊，其中該至少一個四烷氧基硅烷是四乙氧基硅烷和該第二種烷氧基硅烷殘基選自由甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷及其組合構成的組。