[發明專利]一種高性能高霧度TCO玻璃制造方法

在審

• 申請號: 201810956965.6
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN109305762A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 范四立;舒雨鋒;毛峰;萬松峰;何慶炎;熊長煒
• 申請（專利權）人: 東莞職業技術學院
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34;H01L31/0224
• 代理公司: 北京鑫浩聯德專利代理事務所(普通合伙) 11380
• 代理人: 李荷香;呂愛萍

本發明涉及一種高性能高霧度TCO玻璃制造方法，其中TCO薄膜由兩層構成，底層是ITO薄膜，上層是FTO薄膜，所述方法包括利用超聲波噴霧成膜裝置形成ITO薄膜和利用熱噴涂成膜裝置形成FTO薄膜的步驟，通過將兩種方法的結合，能夠確保TCO薄膜的低電阻高導電性，也能夠保證TCO表面的高霧度特性，可提高TCO玻璃的光吸收，從而能夠提高光電轉換效率。

技術領域

本發明涉及一種玻璃制造方法，尤其涉及一種高性能高霧度TCO玻璃制造方法，屬于玻璃鍍膜領域。

背景技術

隨著半導體技術的飛速發展，半導體材料得到了前所未有的使用，特別是硅材料的應用更為廣泛，在光伏電池中，由于晶體硅太陽能電池使用大量的硅片，對硅材料的需求較多并且成本高。非晶硅太陽能電池由于使用的硅材料少，而且是利用硅烷氣體進行制造，屬于環保型制造工藝，因而業界內一致看好。在非晶硅太陽能電池的制造中，其中有一種制造方法需要將硅薄膜集成到玻璃基板上，形成電池。這種電池需要在玻璃基板上形成前后電極，前電極是在玻璃基板上直接形成透明薄膜TCO（Transparent Conducting Oxide）。

TCO薄膜有許多種，最開始使用在電視機顯示器中的TCO薄膜是氧化銦錫ITO（tin-doped indium oxide）薄膜。ITO具有方塊電阻低、導電性能強的特點，目前，ITO的電阻率已經達到了10^-4Ω/cm的級別，是一個相當高的能級。但是，ITO中的銦屬于稀土金屬，資源有限、價格昂貴，另外，ITO中含有金屬離子，在高溫狀態下，金屬離子會發生遷移現象。如果太陽能電池中也使用ITO，金屬離子一旦遷移到電池的P/N結上時，就會破壞摻雜，降低太陽能電池的光電轉換效率。基于上述原因，在太陽能電池中，廠家開發了多種替代ITO薄膜的產品，其中具有代表性的是摻氟氧化錫（SnO₂:F）即FTO。目前，生產FTO的廠家大都采用的是常溫氣相沉積技術（APCVD）技術，這種生產技術比較復雜，有許多制造參數是需要經過反復多次試驗得到的，生產成本相對較高，而且這種生產技術被發達國家的廠家所壟斷，生產的產品無法出口，一旦在國外某些太陽能電池組件銷售量大的國家銷售，就會受到專利訴訟，處于被動局面。因此亟需能夠制造高性能TCO薄膜的技術，對于太陽能電池廠家而言，除了要求TCO薄膜的導電性和高透明性以外，用于太陽能電池的TCO薄膜的結構對太陽能電池的光吸收率有著很大的影響，TCO薄膜的表面形狀與光線的反射率、折射率有著很大的關系，直接影響著光電轉換率、發電功率；為了有效吸收太陽光，要求表面形成凹凸不平的結構，評價的方法是使用霧度（haze rate）。

發明內容

針對TCO薄膜制造成本高、技術被一些國外廠家壟斷，難以拓展市場，本發明提供了一種高性能高霧度TCO玻璃制造方法，采用簡單的技術制造高性能高霧度TCO玻璃，提高光吸收能力，降低TCO玻璃的電阻，降低生產成本、提高太陽能電池的光電轉換率。

本發明的技術方案是：一種高性能高霧度TCO玻璃制造方法，其中TCO薄膜由兩層構成，底層是ITO薄膜，上層是FTO薄膜，所述方法包括利用超聲波噴霧成膜裝置形成ITO薄膜和利用熱噴涂成膜裝置形成FTO薄膜的步驟：

1）對玻璃基板先后利用清洗劑、自來水、超純水進行清洗，清洗后將玻璃基板烘干；

2）將1：32的SnCl₄·5H₂O 和InCl₃·5H₂O，溶于18ml醇類和H₂O的溶劑中，配比相應的混合液，并將混合液加入到藥液罐中；

3）利用超聲波噴霧成膜裝置形成ITO薄膜；

4）配備FTO的制備混合液，使用SnCl₄、甲醇與鹽酸進行反應；