溶胶-凝胶法制备SiO2减反射薄膜及其耐久性

目的 增加太阳光在太阳能电池玻璃盖板的透过率，以期提高太阳能电池的转换效率。方法 以正硅酸乙酯为原料、乙醇为溶剂、氨水为催化剂，采用碱催化溶胶-凝胶浸渍提拉法，在玻璃表面制备了SiO2减反射薄膜，研究了溶胶中正硅酸乙酯与乙醇物质的量比和提拉镀膜速度对SiO2薄膜光学性质的影响，分析了减反射薄膜的耐久性。结果 碱性溶胶制备的SiO2为非晶相，采用浸渍提拉法在玻璃表面制备的薄膜结构疏松，且存在微裂纹。采用正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶20、提拉速度为500 μm/s及正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶30、提拉速度为1 000 μm/s制备的SiO2薄膜，折射率分别为1.35和1.33，厚度分别为101.11、102.63 nm，最大透过率分别高于未镀膜玻璃6.57%和6.94%，在400~1 100 nm波长范围内的平均透过率分别高于未镀膜玻璃5.01%和5.34%，表明该薄膜具有优异的减反射性能。玻璃表面制备SiO2薄膜后，水接触角约为5°，具有超亲水性。将未镀膜玻璃及镀膜样品在实验室放置5个月后，采用正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶20、提拉速度为500 μm/s及正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶30、提拉速度为1 000 μm/s的制备SiO2薄膜的最大透过率分别高于未镀膜玻璃7.50%和6.71%，在400~1 100 nm波长范围内的平均透过率分别高于未镀膜玻璃5.94%和5.59%，表明SiO2薄膜的减反射性能具有较好的耐久性。结论 采用碱催化溶胶-凝胶法在玻璃上制备的SiO2减反射薄膜具有超亲水性及优异的减反射耐久性，在太阳能电池玻璃盖板上具有潜在的应用价值。

Preparation and Durability of SiO2 Antireflection Thin Film by Sol-gel Method