[發明專利]光學組件及其制造方法、光伏器件

無效

• 申請號: 201210226532.8
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102842623A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 谷鋆鑫;王正佳;陳捷
• 申請（專利權）人: 法國圣戈班玻璃公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;李春暉

技術領域

本發明涉及光學材料領域，尤其涉及一種光學組件及其制造方法、光伏器件。

背景技術

光在傳播時，在不同介質的分界面上通常會有一部分改變傳播方向而返回原來介質中。這被稱為光的反射。通常，不同介質之間折射率的差異越大，光在該分界面處的反射將越強。

飛蛾的復眼可以被看作是由六角形納米結構突起有序排列而成的陣列結構。這個陣列被認為是角膜表面的同質透明層，每一個納米結構突起相當于一個減反射單元。這樣的結構使得飛蛾的復眼具有低反光性，使其看起來異常黑。因此，即使飛蛾在夜間飛行也不易被察覺。這樣的效應被稱為蛾眼效應。在光學領域中，基于蛾眼效應的抗反射技術成為本領域技術人員研究的熱點。

下面結合蛾眼結構的不同光學模型，對蛾眼結構抗反射作用的原理進行說明。

參考圖1，示出了一種蛾眼結構模型的等效示意圖。根據繞射理論，當蛾眼結構1的表面具有微突起的結構變化時（即蛾眼結構1中的小臺階高度差接近或小于光波長時），這種微突起的結構變化將引起材料折射率的微變化，會形成自空氣至蛾眼結構1折射率n1、n2、n3、n4依次增大的趨勢，從而減少光的反射。

參考圖2，示出了另一種蛾眼結構模型的等效示意圖。當參考圖1中的微突起尺寸進一步減小，微突起密度進一步增多，其結構從總體上看就越來越接近于蛾眼結構2的連續變化斜面。這將引起于蛾眼結構2的折射率沿深度方向從n1至n4呈連續變化，從而進一步減小折射率急劇變化所造成的反射現象。

基于所述蛾眼效應，現有技術中發展了各種仿生光學材料，以起到減少光反射的作用。氧化鋅（ZnO）納米棒為模擬蛾眼效應實現抗反射的光學材料之一。

參考圖3，示出了現有技術具有抗反射膜的玻璃結構的示意圖。所述玻璃結構包括：玻璃板10，形成于玻璃板10上的抗反射膜11，所述抗反射膜11包括氧化鋅納米棒12陣列。所述氧化鋅納米棒12垂直于所述玻璃板10排列，不同的氧化鋅納米棒12具有不同的高度。氧化鋅納米棒12之間的高度差d1，氧化鋅納米棒12在玻璃板10上的高度d2不相同，形成類似于圖1所示蛾眼模型的凸起狀微結構，可以起抗反射的作用。

然而，現有技術中所述氧化鋅納米棒陣列形成的抗反射膜抗反射效果不夠良好，如何提高抗反射膜的效果是本領域技術人員亟待解決的技術問題之一。

發明內容

本發明解決的技術問題是提高抗反射膜的減反效果。

為了解決上述問題，本發明提供一種光學組件，包括：基底；抗反射膜，覆蓋于所述基底上，所述抗反射膜包括多個位于所述基底上的納米棒，所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成有臺階結構。

可選地，所述納米棒為氧化鋅納米棒、二氧化鈦納米棒或氧化銦錫納米棒。

可選地，所述端面形成有凹陷，所述臺階結構由所述凹陷形成。

可選地，所述納米棒為具有六角棱柱晶體結構的氧化鋅納米棒，所述凹陷由(001)晶面刻蝕而成。

可選地，所述凹陷的深度為形成所述凹陷的納米棒長度的0.1~0.9倍。

可選地，所述基底的材料為玻璃、金屬或塑料。

相應地，本發明還提供一種光伏器件，包括：所述的光學組件，所述光學組件中的基底為透明基底；太陽能電池，位于所述透明基底未設置抗反射膜的一側。

可選地，所述透明基底的材料為有機玻璃或塑料。

相應地，本發明還提供一種光學組件的制造方法，包括：提供基底；在所述基底上形成多個納米棒；在所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺階結構。

可選地，在提供基底之后，形成納米棒之前還包括清洗所述基底。

可選地，所述基底為玻璃，所述清洗所述基底的步驟包括：依次通過丙酮、異丙醇和去離子水對所述基底進行超聲波震蕩清洗；通過氫氟酸或硝酸溶液對所述基底進行粗糙化處理。

可選地，所述納米棒為氧化鋅納米棒，形成納米棒的步驟包括：將醋酸鋅和單乙醇胺溶解于乙醇，形成涂膜溶液；將所述涂膜溶液通過旋涂的方式涂覆在基底上；對所述基底進行加熱，使所述涂膜溶液分解，在所述基底上形成氧化鋅晶種；將六水合硝酸鋅和環六亞甲基四胺溶液混合，形成生長溶液；將形成有氧化鋅晶種的基底放置于所述生長溶液中，以在所述晶種所在位置處生長氧化鋅納米棒。

可選地，形成氧化鋅晶種的步驟包括：大氣壓下，對所述基底加熱至300~400℃，以所述溫度對基底加熱持續0.5~2小時，以使所述涂膜溶液分解。