[發(fā)明專利]一種空間用ITO玻璃蓋片及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911266084.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN111129189B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鑫;杜永超;歐偉;趙穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所;天津恒電空間電源有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/041
• 分類號(hào): H01L31/041;H01L31/048;H01L31/05;H01L31/18
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 蒙建軍

本發(fā)明涉及一種空間用ITO玻璃蓋片及制備方法，屬于空間電源技術(shù)領(lǐng)域，所述空間用ITO玻璃蓋片包括玻璃蓋片，在所述玻璃蓋片上表面依次蒸鍍氟化鎂膜、ITO膜和金屬電極，其中電極采用多層金屬鈦鈀銀結(jié)構(gòu)；金屬電極包括兩個(gè)電極主焊點(diǎn)、與電極主焊點(diǎn)相連，且相互平行的兩條橫向匯流帶、與橫向匯流帶垂直的多條縱向支流帶；每條縱向支流帶的一端與任一條橫向匯流帶連接，每條縱向支流帶的另一端懸空。本發(fā)明采用該電極設(shè)計(jì)后，對(duì)ITO膜層導(dǎo)電能力的要求大幅降低，使得ITO膜層的厚度可以降低，蓋片的透過率提高，太陽電池的轉(zhuǎn)換效率更高。增加了蓋片上電荷的導(dǎo)出通道，提高了玻璃蓋片應(yīng)用于空間復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空間電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種空間用ITO玻璃蓋片及制備方法。

背景技術(shù)

當(dāng)?shù)厍蛲杰壍郎系男l(wèi)星遇上太陽風(fēng)暴會(huì)遭受帶電粒子的轟擊。衛(wèi)星表面有多重絕緣材料遭受了帶電粒子的轟擊后，當(dāng)表面電荷不均勻產(chǎn)生的電位高過擊穿電壓時(shí)，將發(fā)生靜電放電。太陽電池陣是衛(wèi)星表面面積最大、絕緣材料最多的組件，發(fā)生靜電放電的可能性最大。對(duì)于太陽觀測衛(wèi)星和測地衛(wèi)星，設(shè)計(jì)上要求太陽電池陣上任意一點(diǎn)到衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)地間的電勢小于某值，因此需要在衛(wèi)星太陽電池陣表面鍍涂導(dǎo)電涂層，防止靜電放電。因此需要在上玻璃蓋片表面鍍涂一層ITO透明導(dǎo)電薄膜以解決上述問題。

目前，國際上已經(jīng)將ITO玻璃蓋片成功應(yīng)用于多種衛(wèi)星太陽電池陣上，我國的張衡一號(hào)電磁監(jiān)測衛(wèi)星上也已應(yīng)用此產(chǎn)品。由于ITO材料在可見光波段對(duì)太陽光有吸收，將其覆蓋在太陽電池表面時(shí)會(huì)降低蓋片透過率，進(jìn)而影響電池組件的光電轉(zhuǎn)化效率，因此在玻璃蓋片表面先沉積一層氟化鎂膜增透再蒸鍍ITO膜。即便如此ITO玻璃蓋片的透過率依然明顯低于氟化鎂膜玻璃蓋片，如圖1所示。對(duì)于ITO玻璃蓋片，ITO膜的厚度越厚，其電阻越低，但是蓋片透過率越低，電池光電轉(zhuǎn)換效率越低；反之，ITO膜的厚度越薄，其電阻越高，但是蓋片透過率更高，電池光電轉(zhuǎn)換效率越高。因此設(shè)計(jì)上ITO膜層的厚度選取在滿足電阻要求的前提下的最低值。即便如此，采用ITO玻璃蓋片后，電池性能的衰減仍然會(huì)對(duì)太陽電池陣整體輸出功率造成衰減。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是提供一種空間用ITO玻璃蓋片及制備方法，用于提高ITO玻璃蓋片的透過率和可靠性，使其在空間應(yīng)用中能夠保證太陽電池的高效率和可靠性。

本發(fā)明的第一發(fā)明目的是提供一種空間用ITO玻璃蓋片，包括玻璃蓋片，在所述玻璃蓋片上表面依次蒸鍍氟化鎂膜、ITO膜和金屬電極，所述金屬電極包括兩個(gè)電極主焊點(diǎn)、與所述電極主焊點(diǎn)電連接，且相互平行的兩條橫向匯流帶、與所述橫向匯流帶垂直的多條縱向支流帶；每條縱向支流帶的一端與任一條橫向匯流帶連接，每條縱向支流帶的另一端懸空。

本發(fā)明的第二發(fā)明目的是提供一種制備空間用ITO玻璃蓋片的方法，包括如下步驟：

S1、清洗玻璃蓋片；S2、蒸鍍膜層；S3、電極蒸鍍；S4、退火處理；

所述S3具體為：

將蒸鍍有氟化鎂和ITO膜層的玻璃蓋片和掩模板置于工裝中放入真空鍍膜機(jī)內(nèi)，所述掩模板上的鏤空部分為蒸鍍電極的位置；抽真空，真空度達(dá)到5×10^-4Pa時(shí)開始依次蒸鍍金屬鈦-鈀-銀，鈦蒸鍍速率設(shè)定為5nm/s，蒸鍍厚度為300nm；鈀蒸鍍速率設(shè)定為2nm/s，蒸鍍厚度設(shè)定為100nm；銀蒸鍍速率為10nm/s，蒸鍍厚度為5000nm；蒸鍍完成后冷卻至室溫取出。

進(jìn)一步，所述S1具體為：將玻璃蓋片置于承載器中，在濃硫酸中浸泡15min～25min；浸泡后將承載器取出置于去離子水中進(jìn)行沖洗，邊沖洗邊進(jìn)行抖動(dòng)，反復(fù)沖洗15～20次；將承載器置于氫氟酸溶液中浸泡1～3min，所述氫氟酸溶液中氫氟酸和水的體積比為1：50；浸泡后將承載器取出置于去離子水中進(jìn)行沖洗，邊沖洗邊進(jìn)行抖動(dòng)，反復(fù)沖洗20次；將沖洗后的玻璃蓋片置于無水乙醇中進(jìn)行脫水；將承載器置于甩干機(jī)中甩干。