太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究

太　阳　能第10期　总第354期2023年10月No.10　Total No.354Oct., 2023SOLAR ENERGY0 引言随着中国对清洁能源需求的不断增加，全国各地的光伏发电装机也迎来井喷式发展，截至2021年底，中国新增光伏发电并网装机容量达53 GW，累计并网装机容量达306 GW[1]。

随着光伏电站持续投入使用，其发电能力也在逐年降低，因此，针对光伏电站提质增效的技术改造已成为光伏电站运行中后期面临的重要问题。

目前大多数晶体硅光伏组件的正面封装材料采用低铁超白玻璃，也称为光伏玻璃[2]。

光伏玻璃具有透过率高、耐候性强和机械强度高的优点。

尽管光伏玻璃拥有较高的透过率，但由于其折射率约为1.52，而空气的折射率为1.0，折射率的偏差会导致菲涅尔反射的发生。

即使光线垂直射入光伏玻璃，在玻璃表面仍有4%左右的光线被反射。

而当光线的入射角增大时，光伏玻璃表面的反射率也将随之增高；当光线的入射角达到70°时，光伏玻璃表面的反射率将增至27%，导致光伏组件实际接收到的太阳辐射量降低[3]。

在光伏玻璃表面涂覆一层减反射薄膜，可以有效减少光线在光伏玻璃表面的反射损失，从而可提高光伏组件的输出功率。

该方法是提升光伏电站发电能力及收益水平，缩短光伏电站并网发电的成本回收期的重要方法之一[4]。

同时，涂覆了减反射薄膜的光伏玻璃除了能够增加玻璃的透过率，还具有一定的自清洁功能[5]，可以减少灰尘遮挡损失，并预防光伏组件热斑效应。

DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20220614.01 文章编号：1003-0417(2023)10-62-07光伏组件减反射薄膜在山地光伏电站中的应用研究上官炫烁*，唐梓彭，魏　超，李　昂，何梓瑜，潘巧波(华电电力科学研究院有限公司，杭州 310030)摘　要：在光伏组件玻璃表面和空气之间存在界面，约4%的太阳光线会被界面反射从而导致其无法被光伏组件吸收，而减反射薄膜通过相消干涉效应可以减少太阳入射光的反射损耗，从而提升光伏组件的光电转换效率。

太阳能玻璃减反增透膜研究现状及前景展望摘要：太阳能光伏发电装置的构成包括光伏玻璃，空气与光伏玻璃之间存在界面会导致太阳光反射，所折射的太阳光无法进入到光电转换中，从而容易出现光损耗问题。

减反射膜的合理应用，能够有效控制因折射率而产生的光损耗，所以在太阳能光伏发电装置中，需要镀减反射膜。

减反射膜不仅需要拥有良好的性能，也需要在不同环境下保持稳定性，满足光伏产业低成本与均匀成膜的标准。

关键词：光伏玻璃；减反射膜；研究太阳能光伏是目前最具发展潜力的清洁能源之一，各国相关从业者正全力开发各种先进技术与新产品，希望能提高光电转换效率。

而决定晶硅太阳能电池转换效率的因素中，最重要的决定因素是光电组件中的晶硅技术，其次是保护光电组件的太阳能光伏玻璃；相对而言，提高太阳能光伏玻璃的光学特性，要比提高晶硅电池的转换效率更容易，成本更低。

目前大部分的光伏封装玻璃为低铁超白压花玻璃，透光率可达91.5%以上，通过在太阳能光伏玻璃表面镀制一层减反射层有望进一步提升晶体硅光伏组件的发电功率。

本文系统介绍太阳能玻璃减反射膜的研究进展，并分析太阳能玻璃减反射膜存在的问题，对其发展趋势进行了展望。

一、太阳能玻璃减反射膜的研究现状溶胶-凝胶法是制备增透减反膜的常用方法，一般溶胶-凝胶法制备增透减反膜是以硅酸酯为原料，在酸或碱催化作用下，发生水解、缩聚等反应，生成一种颗粒状网状结构或线性网状结构的硅溶胶，一定条件下将溶胶在超白光伏玻璃基体上成膜，膜层经固化和钢化后形成增透减反膜。

从增透减反膜常见结构类型概括可分三类：（1）纳米实心颗粒减反射膜；（2）纳米介孔减反射膜；（3）纳米空心球颗粒减反射膜。

（一）纳米实心颗粒减反射膜早期的减反射膜是由几十到上百纳米粒径大小的 SiO2纳米颗粒堆积形成的薄膜，可通过球形颗粒大小来调节膜层透光率。

早在1947年1/4波长的二氧化硅减反射膜就被提出，到了1968年，用碱催化法制备的单分散球形二氧化硅颗粒制得了折射率低至1.22的减反射膜。

关于太阳能电池减反射膜的研究报告作者：杨嘉贺（江西南昌理工学院南昌 330044）【摘要】在太阳电池表面形成一层减反射薄膜是提高太阳电池的光电转换效率比较可行且降低成本的方法。

应用PECVD(等离子体增强化学气相沉积)系统，采用SiH4和NH3气源以制备氮化硅薄膜。

研究探索了PECVD生长氮化硅薄膜的基本物化性质以及在沉积过程中反应压强、反应温度、硅烷氨气流量比和微波功率对薄膜性质的影响。

通过大量实验，分析了氮化硅薄膜的相对最佳沉积参数，并得出制作战反射膜的优化工艺。

【关键词】太阳电池；PECVD减反射；氮化硅薄膜一、引言太阳能光伏技术是将太阳能转化为电力的技术，其核心是半导体物质的光电效应。

最常用的半导体材料是硅。

光伏电池由P型和N型半导体构成，一个为正极，一个为负极。

阳光照射在半导体上时，两极交界处产生电流，阳光强度越大，电流就越强。

太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作，在阴天也能发电。

晶体硅是当前太阳能光伏电池的主流。

目前晶体硅电池光电转换效率可以达到20％，并已实现大规模生产。

除效率外，光伏电池的厚度也很重要。

薄的硅片(wafer)意味着较少的硅材料消耗，从而可降低成本。

在查阅了大量国内外相关文献，并结合我国对晶体硅太阳电池技术开发的迫切需要，在制备太阳电池减反射膜(氮化硅薄膜)的工艺中，对气体流量比、微波功率、沉积压强和温度对减反射膜性质的影响进行了研究，通过大量有效的工作及一系列工艺数据，得出了制作减反射膜，分析了氮化硅薄膜的相对最佳沉积参数和优化工艺。

二、减反射膜（增透膜）工作原理2.1基本概念：在了解减反射薄膜原理之前，要先了解几个简单的概念：第一，光在两种媒质界面上的振幅反射系数为(1-ρ)／(1+ρ)，其中ρ为界面处两折射率之比。

第二，若反射光存在于折射率比相邻媒质更低的媒质内，则相移为180°；若该媒质的折射率高于相邻媒质的折射率，则相移为零。

第三，光因受薄膜上下两个表面的反射而分成2个分量，这2个分量将按如下方式重新合并，即当它们的相对相移为180°时，合振幅便是2个分量振幅之差；称为两光束发生相消干涉。

降低太阳能电池表面反射率研究分析摘要：太阳能电池正面的一次反射损耗高，一直是制约光伏转换效率的关键挑战。

由于半导体层的折射率高于空气，部分太阳光在空气与半导体界面处丢失。

在空气和半导体之间形成逐渐变化的折射率，可以最大限度地减少表面反射，加强光捕获并促进pn结内的载流子分离，从而降低太阳能电池正面的一次反射损耗。

本文介绍的AAO纳米光栅和倒金字塔纳米结构，可有效降低表面反射损耗。

关键词：折射率； AAO纳米光栅；倒金字塔能源是发展和经济增长的主要驱动力，工业革命后全球能源在很大程度上依赖于化石燃料，而化石燃料的过度开采和使用，导致与能源生产相关的全球变暖、资源枯竭和生物多样性丧失等环境问题逐渐暴露。

2015年9月25日，可持续发展峰会在纽约召开，联合国共193个成员国于峰会上表决通过了17个可持续发展目标，旨在以综合方式解决社会、经济和环境三个维度的发展问题，向可持续发展道路转型。

可持续发展被定义为在不损害后代需求的情况下满足当代人的需求，可再生能源替代化石燃料势在必行。

电力作为一种功能性能源形式，是工业、农业以及现代设备运行的基础。

随着人口的增长和经济的发展，电力需求增长率逐年增加，而太阳能是一种很有前途的可再生能源。

光伏太阳能电池板技术(PV)在其运行过程中不会排放温室气体(GHG)，因此被认为是一种环境友好型技术，已研发出单晶硅电池、非晶硅电池、砷化镓电池和钙钛矿电池等不同类型的太阳能电池。

其中硅太阳能电池具有寿命长、性能可靠、价格低廉等优点，在光伏领域应用广泛。

光伏太阳能系统主要以并网和离网两种形式用于发电，并网系统主要应用于大型太阳能发电厂和城市区域小型分布式光伏发电，离网系统主要应用于家庭和小型商业电网。

为了满足全球对能源的需求，设计与制作具有高转换效率的太阳能电池是关键，提高太阳能电池的光电转换效率显得尤为重要。

作者简介：闫晓峰(1993-)，男，河南濮阳人，助理工程师，研究方向为新能源1 晶硅太阳能电池制备工艺流程随着晶硅太阳能电池经的工艺技术不断革新，光电转换效率不断提升，但是常规晶硅太阳能电池的生产工艺流程并无根本性改变。

太阳能电池减反射膜的作用太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备，它可以将太阳能直接转化为电能，减轻对传统能源的依赖，减少对环境的污染。

然而，太阳能电池在转化过程中会遭受反射损失，导致能量的浪费和效率的降低。

为了解决这个问题，人们开发了太阳能电池减反射膜，用以减少反射损失，提高太阳能电池的利用效率。

1.提高光吸收：减反射膜能够降低太阳光在太阳能电池表面的反射率，使更多的光线被吸收，转化为电能。

通常，普通玻璃表面的反射率约为4%，而具有减反射膜的太阳能电池表面的反射率可以降低到1%左右。

通过减少反射，太阳能电池的光吸收能力得到提高，从而提高了其转化效率。

2.增强光透射：太阳能电池减反射膜能够增强光的透射能力，使光线更容易通过太阳能电池的表面，达到光栅、PN结等光电器件之间，提高能量的传递效率。

光透射的增强可以有效降低太阳能电池光吸收层的光路径长度，减小光的损失，提高太阳能电池的光电转换效率。

3.抑制光能损失：减反射膜可以通过多层膜材料的叠加，实现光的全波段抑制，使光线更多地被吸收，而不是被反射出去。

这样可以有效减少光能的损失，提高电池的能量转化效率。

4.增加太阳能电池的耐候性和耐腐蚀性：太阳能电池减反射膜采用特殊的材料和处理工艺制成，具有良好的耐候性和耐腐蚀性，能够长时间稳定地保护太阳能电池表面光电转换层的性能和稳定性。

总的来说，太阳能电池减反射膜的作用是降低太阳能电池表面的反射损失，增加光的吸收和透射，提高太阳能电池的转化效率。

通过有效利用太阳能，并降低能源消耗，太阳能电池减反射膜可以减少对传统能源的依赖，保护环境，具有重要的经济和环境意义。

光伏玻璃减反膜1. 概述光伏玻璃减反膜是一种应用于光伏玻璃上的涂层材料，用于减少光的反射，提高光伏发电效率。

本文将从以下几个方面对光伏玻璃减反膜进行详细介绍：光伏玻璃的作用、光伏玻璃减反膜的原理、减反膜的制备方法、减反膜的性能评价以及减反膜在光伏发电领域的应用前景。

2. 光伏玻璃的作用光伏玻璃是一种特殊的玻璃材料，其主要作用是保护光伏电池组件，同时具备透光和反射光线的功能。

光伏玻璃能够将阳光透过玻璃层传导到光伏电池组件上，使其产生电能。

同时，光伏玻璃还能够减少太阳光的反射，提高光伏发电效率。

3. 光伏玻璃减反膜的原理光伏玻璃减反膜的原理是利用多层薄膜的光学干涉效应，通过调整膜层的厚度和折射率，减少光的反射。

当光线照射到光伏玻璃表面时，一部分光线会被玻璃表面反射，而另一部分光线会透过光伏玻璃到达光伏电池组件上。

减反膜的存在可以降低光线的反射率，使更多的光线透过玻璃层到达光伏电池组件上，从而提高光伏发电效率。

4. 光伏玻璃减反膜的制备方法光伏玻璃减反膜的制备方法主要包括物理气相沉积、磁控溅射和溶胶-凝胶法等。

其中，物理气相沉积是最常用的制备方法之一。

该方法通过将薄膜材料加热至高温，使其蒸发并沉积在光伏玻璃表面，形成多层薄膜结构。

磁控溅射是将靶材置于真空室中，通过加热靶材并施加磁场，使靶材表面的材料离子化并沉积在光伏玻璃表面。

溶胶-凝胶法则是通过将溶胶涂覆在光伏玻璃表面，经过凝胶化和热处理，形成减反膜。

5. 减反膜的性能评价减反膜的性能评价主要包括反射率、透过率、耐久性和成本等指标。

反射率是指光线照射到减反膜表面后被反射的比例，透过率是指光线透过减反膜后到达光伏电池组件的比例。

耐久性是指减反膜在长时间使用后的稳定性能，包括耐候性、耐磨性等。

成本是指制备减反膜所需的材料和工艺成本，包括材料成本、设备成本和能耗成本等。

综合考虑这些指标，可以评价减反膜的优劣。

6. 减反膜在光伏发电领域的应用前景减反膜作为提高光伏发电效率的重要技术手段，具有广阔的应用前景。

光伏减反射膜
一、引言
光伏减反射膜是一种应用于太阳能电池板的薄膜，它可以有效地减少太阳能电池板表面的反射，从而提高太阳能电池板的转换效率。

本文将详细介绍光伏减反射膜的原理、制备方法、性能以及应用等方面。

二、原理
太阳能电池板表面的反射会导致部分光线无法被吸收，从而影响太阳能电池板的转换效率。

光伏减反射膜通过在太阳能电池板表面形成一层具有逐渐变化折射率的薄膜来实现减少反射。

这种薄膜可以通过控制材料沉积速度和温度等条件来实现。

三、制备方法
1. 真空沉积法：将材料放置在真空室中，通过加热使其升华并沉积在太阳能电池板表面。

2. 溅射法：将材料放置在溅射器中，在高压气体或真空环境下进行溅射，使其沉积在太阳能电池板表面。

3. 溶液法：将材料溶解在溶剂中，然后通过旋涂、喷涂等方法将其沉积在太阳能电池板表面。

四、性能
光伏减反射膜的主要性能包括折射率、透过率、耐候性、耐化学腐蚀性等。

其中，折射率和透过率是影响太阳能电池板转换效率的两个关键因素。

一般来说，折射率越低，透过率越高，则太阳能电池板的转换效率越高。

五、应用
光伏减反射膜广泛应用于太阳能电池板领域。

目前市场上常见的太阳能电池板都会采用光伏减反射膜来提高转换效率。

此外，光伏减反射膜还可以应用于其他领域，如显示器、LED照明等。

六、结论
随着对可再生能源需求的不断增长，太阳能电池板作为一种重要的可再生能源发电方式受到了广泛关注。

而光伏减反射膜作为提高太阳能电池板转换效率的关键技术之一，也将在未来得到更广泛的应用。

太阳能电池减反射膜的作用
太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，其核心部件是太阳能电池芯片。

然而，太阳能电池芯片表面有一层透明导电玻璃，容易反射掉一部分太阳光，导致能量损失。

为了提高太阳能电池的发电效率，科学家们研发出了一种叫作减反射膜的材料。

减反射膜是一种能够降低太阳光反射率的薄膜材料。

它通过改变太阳能电池芯片表面的折射率和反射率，从而提高太阳光在芯片内部的吸收率和转化率。

减反射膜主要由氧化硅、氧化铝、氟化物等多种材料组成，可以根据不同的太阳光波长进行设计，以达到最佳的吸收效果。

使用减反射膜的太阳能电池具有以下优点：首先，减少反射光线的损失，提高了太阳能电池的发电效率。

其次，减反射膜具有良好的耐久性和防腐蚀性，保护了太阳能电池芯片表面不受外界环境的侵蚀。

最后，减反射膜具有高透明度，不会影响太阳能电池的光电转换效果。

总之，减反射膜是太阳能电池领域的一项重要技术，能够提高太阳能电池的发电效率和稳定性，为未来的可再生能源发展做出了重要贡献。

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光伏减反射镀膜玻璃应用性能摘要：文章尝试对光伏减反射镀膜玻璃应用性能进行分析，分别对光伏减反射镀膜玻璃的透过率、耐脏污性、耐候性等应用性能进行介绍，证实光伏减反射镀膜玻璃性能优势与重要性，以耐受不同使用环境对光伏减反射镀膜玻璃组间外观质量的要求，以延长使用寿命。

关键词：光伏；减反射镀膜；玻璃；应用性能光伏减反射镀膜玻璃被应用于太阳能组件表面。

作为一类最为常见的盖板玻璃，其最核心作用是保障光线透射，同时避免外部环境对防护晶硅电池装置产生不良影响。

光伏减反射镀膜玻璃生产时是直接对光伏玻璃基片表面的的镀制一层具有减反射膜特点的功能性涂层，并借助于高温钢化烧结的方式，巩固光伏玻璃与减反射膜涂层之间的结合关系，促进玻璃强度的提升。

以下即尝试就光伏减反射镀膜玻璃应用性能进行分析。

1透过率在光伏组件发电功率的诸多影响因素中，光伏减反射镀膜玻璃的透过率占据非常关键的地位，会直接对光能达到电池片表面的大小与规模产生影响，这也提示透过率在反应光伏减反射镀膜玻璃性能方面的突出的作用。

根据现行要求来看，对于光伏减反射镀膜玻璃而言，在晶硅光伏电池响应区间（即波段380.0~1100.0nm）的范围内，光伏减反射镀膜玻璃透过率需要达到93.0％及以上水平。

而实际应用中，厂商对光伏减反射镀膜玻璃透过率的要求是高于该规范标准的。

既往有报道人员认为，基片透过率、减反射膜层增透性等指标均是光伏减反射镀膜玻璃的影响因素。

并且，随着市面上对高功率组组件需求的增加，制造商需要采取一切办法提高光伏减反射镀膜玻璃的透过率，同时兼顾满足增加耐脏污以及耐候性特点。

从增透膜透过率要求上来看，市面上已经出现了基于双层膜的光伏减反射镀膜玻璃，但在耐候性以及耐污性等方面仍然有待验证与证实。

2耐脏污性对于光伏减反射镀膜玻璃而言，在组件制作期间可能导致脏污形成的环节众多，包括手印、胶带印、硅胶印、油印、传输皮带印等。

受组件外观质量要求严格因素影响，光伏减反射镀膜玻璃组件在生产、制作以及流转环节中所产生的脏污均需要满足“应用乙醇可擦拭至不可见状态”的要求。