SiO2及Eu3+摻雜SiO2減反射薄膜的制備和性能研究.pdf

1、光伏玻璃蓋板表面鍍制減反射薄膜是提高光伏電池光電轉(zhuǎn)換效率的有效途徑之一，本研究通過(guò)溶膠-凝膠法制備了高效減反射薄膜。
　　采用商品化SiO2溶膠為原料開展了減反射薄膜的研究。以聚乙烯醇(1788-PVA)為造孔劑，研究了SiO2和聚乙烯醇(1788-PVA)的濃度、熱處理溫度、溶膠pH及陳化時(shí)間等制備工藝參數(shù)的影響。研究結(jié)果表明:將商業(yè)化SiO2水溶膠質(zhì)量濃度調(diào)整為6.0％，加入聚乙烯醇(1788-PVA)的含量為3wt％，得到的

2、鍍膜液在pH為10.0左右的是最穩(wěn)定的，可以在室溫下存放八個(gè)月之久。由此溶膠形成的凝膠薄膜熱處理溫度為450℃、保溫10 min時(shí)，得到的薄膜表面具有透光性良好的“蛾眼”結(jié)構(gòu)，增透效果最多可達(dá)到4.6％。
　　為了有效利用可見光，將Eu3+作為太陽(yáng)光的轉(zhuǎn)光劑，開展了Eu3+摻雜SiO2減反射薄膜的研究，進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。本實(shí)驗(yàn)采用溶膠-凝膠法，首先制備了Eu3+摻雜的SiO2溶膠，通過(guò)TEM的微觀結(jié)構(gòu)分析得知Eu

3、3+在溶膠顆粒中分布均勻，通過(guò)對(duì)Eu3+摻雜SiO2粉末的熒光光譜測(cè)試，獲知Eu3+濃度和醇/水比的增加都會(huì)造成熒光淬滅，溶膠的摩爾比TEOS∶EtOH∶H2O為1∶15∶35，含Eu3+濃度為0.8％ g/mL時(shí)，粉末的發(fā)光性最好。然后將Eu3+摻雜的SiO2溶膠按比例0.2～10.0∶90.0～99.8 wt％添加到前述穩(wěn)定SiO2鍍膜液中，Eu3+摻雜的SiO2鍍膜液在室溫可保持四個(gè)月穩(wěn)定性，摻雜比例為1.8∶98.2 wt％時(shí)，

4、Eu3+摻雜SiO2減反射薄膜透過(guò)率高達(dá)為90％，增透效果最多可達(dá)到4.26％。熒光強(qiáng)度最高，熒光光譜出示的特征發(fā)射峰在614 nm波長(zhǎng)處，對(duì)應(yīng)著藍(lán)光向紅光（電子躍遷模式5D0-7F2）的轉(zhuǎn)變。
　　在機(jī)械性能測(cè)試中，未摻Eu3+的SiO2減反射薄膜和Eu3+摻雜SiO2減反射薄膜的鉛筆硬度在3H以上，納米壓痕儀測(cè)試值為0.003 Gpa，都能通過(guò)透明膠帶法和酒精棉擦拭法的測(cè)試，證明了薄膜與基底較好的結(jié)合力，符合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。