[发明专利]用于高温应用的TCO涂层以及涂覆基底

说明书

发明领域

本发明涉及用于玻璃和其他基底的薄膜涂层。具体而言，本发明涉及薄膜涂层，包括包含铝掺杂的氧化锌(“AZO”)或锡掺杂的氧化铟(“ITO”)的透明导电氧化物(“TCO”)膜。本发明还提供用于制备所述涂层的方法。本发明还涉及具有包括所述涂层的基底的光伏器件。

发明背景

具有包括TCO膜的基底可用于多种应用。例如，这些基底可用于光伏电池、平板显示器、电光器件和其他应用。将这些涂层进行沉积以具有所需的电、光和/或结构的性能。然而，在许多应用中，这些涂层必须在含氧气氛下，如空气中进行热处理。然而，在热处理后，这些涂层，尤其是AZO涂层的所需性能，或者下降，而表现出低于指定应用希望或可接受的电、光和/或机械性能，或者没有改进到希望或可接受的范围。例如，在TCO薄膜涂层中的AZO膜，在加热至高于约400oC时，会失去显著程度的导电性和/或显示出增加的片电阻和/或吸收氧气。甚至在更高的温度下，AZO膜的结构不连续性有时会发生。因此，需要对TCO涂层，尤其是包括AZO TCO膜的涂层进行改进以在热处理后具有良好的电、光和/或机械性能和/或不下降和/或改善和/或在含氧气氛下进行热处理时具有最小的氧吸收。

发明概述

本发明的实施方案包括包含透明导电氧化物膜的透明导电涂层、带有所述涂层的涂覆基底、以及包括涂覆基底的光伏器件。

在本发明的实施方案中，提供了包含透明导电氧化物的涂层。所述涂层依次包含第一透明介电膜、包含二氧化硅的第二透明介电膜、透明导电氧化物膜和第三介电膜。第一透明介电膜可以由折光指数大于第二透明介电膜和/或大于具有该涂层的基底的材料形成。

在本发明的另一个实施方案中，提供了涂覆基底。涂覆基底为玻璃基底，其主要表面带有涂层，其中所述涂层从基底向外依次包含：包含折光指数大于玻璃的折光指数的介电材料的第一透明介电膜；包含二氧化硅的第二透明介电膜；透明的导电氧化物膜；和第三透明介电膜。

在另一个实施方案中，提供了包含玻璃基底的涂覆基底，其主要表面带有涂层，其中所述涂层从基底向外依次包含：包含氧化锡的第一透明介电膜；包含二氧化硅的第二透明介电膜；包含铝掺杂的氧化锌的透明导电氧化物膜；和包含氧化锡的第三透明介电膜。在某些实施方案中，取而代之，所述第三介电材料可以包含氧化钛。

在某些实施方案中，透明导电氧化物膜为铝掺杂的氧化锌(AZO)或氧化铟锡(ITO)。在其他实施方案中，当透明导电氧化物为AZO时，其包含掺杂了约0.5-4%铝的氧化锌。

在某些实施方案中，第一透明介电膜的厚度为约100-约第二透明介电膜的厚度为约250-约透明导电氧化物膜的厚度为约5000-约第三透明介电膜的厚度为约400-约

在另一个实施方案中，在玻璃基底上的涂层由一层厚度为约400-约的介电材料(例如SiO2)、厚度为约5000-约的透明导电氧化物膜、和厚度为约400-约的第三透明介电膜。

在另一个实施方案中，第三透明介电膜具有双层结构，包含第一部分吸收层和第二覆盖的非吸收层。在具有双层结构的实施方案中，双层的两个层可以由相同或不同的材料而形成。在使用双层结构的本发明的实施方案中，第三透明介电膜可以具有约500-约的总厚度。

在第三透明介电膜为双层结构的本发明的某些实施方案中，第一部分吸收层具有约250-约的厚度，非吸收层具有约250-约的厚度，并且第一部分吸收层和非吸收层的相结合的厚度为约500-约

在本发明的另一个实施方案中，提供了热处理的玻璃基底，其上面的主表面具有包含透明导电氧化物膜的涂层，其中所述导电氧化物膜包括铝掺杂的氧化锌，其中所述涂层的片电阻小于约10Ω/平方且吸收小于约6%或更小。

在另一个方面，提供了包含根据本发明任何一个实施方案的具有透明导电氧化物涂层的涂覆基底、半导体层和后电极的光伏器件。

在本发明的另一个实施方案中，提供了形成涂覆玻璃基底的方法。该实施方案的方法包含如下步骤：提供具有主表面的玻璃基底；在玻璃基底的主表面上沉积第一透明介电膜；在第一透明介电膜上沉积第二透明介电膜；在第二透明介电膜上沉积透明的导电氧化物膜；并且在透明导电膜上沉积第三透明介电膜。在某些实施方案中，沉积第三透明介电膜的步骤包括沉积具有双层构造的第三透明介电膜。在该实施方案中，双层的一层为部分吸收层且另一层为非吸收层。本发明方法还可以包括热处理步骤。

附图简述

图1为主表面具有某些实施方案的TCO膜的涂层的基底的横截面示意图；