高吸收率太阳能薄膜.pdf

1、10申请公布号CN104051553A43申请公布日20140917CN104051553A21申请号201410268647222申请日20140617H01L31/0352200601H01L31/02820060171申请人中国科学院上海光学精密机械研究所地址201800上海市嘉定区80021172发明人齐红基王虎王斌王胭脂易葵74专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人张泽纯54发明名称高吸收率太阳能薄膜57摘要一种高吸收率太阳能薄膜，包括薄膜衬底和高吸收率太阳能薄膜的多层膜100，所述的高吸收率太阳能薄膜包括四种膜层ALN膜层、SI膜层、HFO2膜层和SIO2膜层共34层

2、。实验表明，本发明高吸收率太阳能薄膜在正入射条件下实现了可见光波段吸收率大于94，红外波段的发射率小于10，该薄膜在太阳能电池系统中具有重要的实用前景。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104051553ACN104051553A1/1页21一种高吸收率太阳能薄膜，其特征在于包括薄膜衬底200和高吸收率太阳能薄膜的多层膜100，所述的高吸收率太阳能薄膜的多层膜100包括四种膜层ALN膜层3、SI膜层2、HFO2膜层3和SIO2膜层4共34层，在所述的薄膜衬底200上依次的膜系结构为膜层

3、材料厚度NM膜层材料厚度NM1ALN1638921ALN5922SI1239922SI156183ALN146823ALN2174SI153524SI155725ALN237125ALN5016SI125926SI74547ALN167827ALN37148SI101128SI1153259ALN92829HFO214410SI121730SI16311ALN166431ALN32112SI141532SI4513ALN228433HFO245014SI152734SIO285015ALN14903516SI90663617ALN8293718SI20353819ALN8983920SI562

4、240权利要求书CN104051553A1/4页3高吸收率太阳能薄膜技术领域0001本发明涉及太阳能，特别是一种高吸收率太阳能薄膜。背景技术0002太阳能作为清洁能源已经从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等领域。根据所用的材料，太阳能电池可分为硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、塑料太阳能电池。通常情况下，太阳能电池包括导电层、缓冲层、吸收层、导电层及减反射层等组成。硅基太阳能包括单晶参见CN103227238A，CN20355965A，CN202977492U，CN103107233A，C

5、N103000718A、多晶参见CN103383970A，CN202977431A及非晶参见CN202651133U，CN203026541U，CN102983204A材料，多元化合物薄膜包含碲化镉参见CN201503863U，CN103681932A，CU2ZNSNS4CN103715282A,铜铟锡层参见CN203503667U，CN103531663A，CZTSSE参见CN103403851A等，提高吸收层的吸收效率则可以提高太阳能电池的效率。发明内容0003本发明要解决的技术问题提供一种高吸收率太阳能薄膜，该太阳能薄膜可见光波段吸收率大于94，红外波段的发射率小于10。0004本发明是

6、通过以下技术方案来实现的0005一种高吸收率太阳能薄膜，其特点在于包括薄膜衬底和高吸收率太阳能薄膜的多层膜，所述的高吸收率太阳能薄膜的多层膜包括四种膜层ALN膜层、SI膜层、HFO2膜层和SIO2膜层共34层，在所述的薄膜衬底上依次的膜系结构为0006膜层材料厚度NM膜层材料厚度NM1ALN1638921ALN5922SI1239922SI156183ALN146823ALN2174SI153524SI155725ALN237125ALN5016SI125926SI74547ALN167827ALN3714说明书CN104051553A2/4页48SI101128SI1153259ALN928

7、29HFO214410SI121730SI16311ALN166431ALN32112SI141532SI4513ALN228433HFO245014SI152734SIO285015ALN14903516SI90663617ALN8293718SI20353819ALN8983920SI56224000070008太阳光的吸收率和红外区域发射率可以分别表示为，000900100011其中，ASTM173和BB450C分别为归一化的太阳吸收光谱和450归一化的黑体辐射谱。依据上述公式，可以计算出太阳能薄膜对于太阳光的吸收率及红外区域发射率。0012本发明中高吸收太阳能薄膜采用ALN、SI、HF

8、O2和SIO2四种薄膜材料，可以实现可见光区域高吸收及红外区域的低发射，对太阳光的吸收率为94，红外发射率低于10。附图说明说明书CN104051553A3/4页50013图1为本发明高吸收率太阳能薄膜的结构示意图。0014图中0015100为高吸收率太阳能薄膜的多层膜，200为基片；1ALN膜层，2SI膜层，3HFO2膜层，4SIO2膜层。具体实施方式0016下面结合附图及实施例对本发明做进一步的说明。0017如图1所示，本发明高吸收率太阳能薄膜，包括薄膜衬底200、高吸收率太阳能薄膜的多层膜100，所述的高吸收率太阳能薄膜的多层膜100包括四种膜层材料，ALN膜层3、SI膜层2，HFO2膜

9、层3和SIO2膜层4。所述的薄膜衬底基片为薄膜太阳能电池领域通用材料。在所述的薄膜衬底200上依次的膜系结构为0018膜层材料厚度NM膜层材料厚度NM1ALN1638921ALN5922SI1239922SI156183ALN146823ALN2174SI153524SI155725ALN237125ALN5016SI125926SI74547ALN167827ALN37148SI101128SI1153259ALN92829HFO214410SI121730SI16311ALN166431ALN32112SI141532SI4513ALN228433HFO245014SI152734SIO2

10、85015ALN149035说明书CN104051553A4/4页616SI90663617ALN8293718SI20353819ALN8983920SI5622400019所述的高吸收率太阳能薄膜通过以下方法制备；0020高吸收率太阳能薄膜的多层膜100通过物理气相沉积方法镀制在薄膜衬底200上，镀膜采用通用技术，具体工艺不受限制，可以在本发明范围内进行调整。优选的方法包括磁控溅射及离子束溅射等薄膜沉积方式。0021实验表明，本发明提出的高吸收率太阳能薄膜设计方法是切实有效可行的，在正入射条件下实现了可见光波段吸收率大于94，红外波段的发射率小于10，该薄膜在太阳能电池系统中具有重要的实用前景。说明书CN104051553A1/1页7图1说明书附图CN104051553A