專利名稱:光學(xué)組件及其制造方法、光伏器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光學(xué)材料領(lǐng)域,尤其涉及一種光學(xué)組件及其制造方法、光伏器件。
背景技術(shù):
光在傳播時(shí),在不同介質(zhì)的分界面上通常會(huì)有一部分改變傳播方向而返回原來(lái)介質(zhì)中。這被稱為光的反射。通常,不同介質(zhì)之間折射率的差異越大,光在該分界面處的反射將越強(qiáng)。飛蛾的復(fù)眼可以被看作是由六角形納米結(jié)構(gòu)突起有序排列而成的陣列結(jié)構(gòu)。這個(gè)陣列被認(rèn)為是角膜表面的同質(zhì)透明層,每一個(gè)納米結(jié)構(gòu)突起相當(dāng)于一個(gè)減反射單元。這樣的結(jié)構(gòu)使得飛蛾的復(fù)眼具有低反光性,使其看起來(lái)異常黑。因此,即使飛蛾在夜間飛行也不易被察覺(jué)。這樣的效應(yīng)被稱為蛾眼效應(yīng)。在光學(xué)領(lǐng)域中,基于蛾眼效應(yīng)的抗反射技術(shù)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的熱點(diǎn)。下面結(jié)合蛾眼結(jié)構(gòu)的不同光學(xué)模型,對(duì)蛾眼結(jié)構(gòu)抗反射作用的原理進(jìn)行說(shuō)明。參考圖1,示出了一種蛾眼結(jié)構(gòu)模型的等效示意圖。根據(jù)繞射理論,當(dāng)蛾眼結(jié)構(gòu)I的表面具有微突起的結(jié)構(gòu)變化時(shí)(即蛾眼結(jié)構(gòu)I中的小臺(tái)階高度差接近或小于光波長(zhǎng)時(shí)), 這種微突起的結(jié)構(gòu)變化將引起材料折射率的微變化,會(huì)形成自空氣至蛾眼結(jié)構(gòu)I折射率nl、n2、n3、n4依次增大的趨勢(shì),從而減少光的反射。參考圖2,示出了另一種蛾眼結(jié)構(gòu)模型的等效示意圖。當(dāng)參考圖I中的微突起尺寸進(jìn)一步減小,微突起密度進(jìn)一步增多,其結(jié)構(gòu)從總體上看就越來(lái)越接近于蛾眼結(jié)構(gòu)2的連續(xù)變化斜面。這將引起于蛾眼結(jié)構(gòu)2的折射率沿深度方向從nl至n4呈連續(xù)變化,從而進(jìn)一步減小折射率急劇變化所造成的反射現(xiàn)象?;谒龆暄坌?yīng),現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)展了各種仿生光學(xué)材料,以起到減少光反射的作用。氧化鋅(ZnO)納米棒為模擬蛾眼效應(yīng)實(shí)現(xiàn)抗反射的光學(xué)材料之一。參考圖3,示出了現(xiàn)有技術(shù)具有抗反射膜的玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖。所述玻璃結(jié)構(gòu)包括玻璃板10,形成于玻璃板10上的抗反射膜11,所述抗反射膜11包括氧化鋅納米棒12陣列。所述氧化鋅納米棒12垂直于所述玻璃板10排列,不同的氧化鋅納米棒12具有不同的高度。氧化鋅納米棒12之間的高度差dl,氧化鋅納米棒12在玻璃板10上的高度d2不相同,形成類似于圖I所示蛾眼模型的凸起狀微結(jié)構(gòu),可以起抗反射的作用。然而,現(xiàn)有技術(shù)中所述氧化鋅納米棒陣列形成的抗反射膜抗反射效果不夠良好,如何提高抗反射膜的效果是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提高抗反射膜的減反效果。為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種光學(xué)組件,包括基底;抗反射膜,覆蓋于所述基底上,所述抗反射膜包括多個(gè)位于所述基底上的納米棒,所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成有臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
可選地,所述納米棒為氧化鋅納米棒、二氧化鈦納米棒或氧化銦錫納米棒??蛇x地,所述端面形成有凹陷,所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)由所述凹陷形成??蛇x地,所述納米棒為具有六角棱柱晶體結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米棒,所述凹陷由(001)晶面刻蝕而成。可選地,所述凹陷的深度為形成所述凹陷的納米棒長(zhǎng)度的O. Γ0. 9倍??蛇x地,所述基底的材料為玻璃、金屬或塑料。相應(yīng)地,本發(fā)明還提供一種光伏器件,包括所述的光學(xué)組件,所述光學(xué)組件中的基底為透明基底;太陽(yáng)能電池,位于所述透明基底未設(shè)置抗反射膜的一側(cè)。可選地,所述透明基底的材料為有機(jī)玻璃或塑料。 相應(yīng)地,本發(fā)明還提供一種光學(xué)組件的制造方法,包括提供基底;在所述基底上形成多個(gè)納米棒;在所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)??蛇x地,在提供基底之后,形成納米棒之前還包括清洗所述基底。可選地,所述基底為玻璃,所述清洗所述基底的步驟包括依次通過(guò)丙酮、異丙醇和去離子水對(duì)所述基底進(jìn)行超聲波震蕩清洗;通過(guò)氫氟酸或硝酸溶液對(duì)所述基底進(jìn)行粗糙化處理??蛇x地,所述納米棒為氧化鋅納米棒,形成納米棒的步驟包括將醋酸鋅和單乙醇胺溶解于乙醇,形成涂膜溶液;將所述涂膜溶液通過(guò)旋涂的方式涂覆在基底上;對(duì)所述基底進(jìn)行加熱,使所述涂膜溶液分解,在所述基底上形成氧化鋅晶種;將六水合硝酸鋅和環(huán)六亞甲基四胺溶液混合,形成生長(zhǎng)溶液;將形成有氧化鋅晶種的基底放置于所述生長(zhǎng)溶液中,以在所述晶種所在位置處生長(zhǎng)氧化鋅納米棒??蛇x地,形成氧化鋅晶種的步驟包括大氣壓下,對(duì)所述基底加熱至30(T40(TC,以所述溫度對(duì)基底加熱持續(xù)O. 5^2小時(shí),以使所述涂膜溶液分解??蛇x地,生長(zhǎng)氧化鋅納米棒的步驟包括將形成有氧化鋅晶種的基底放置于溫度為8(T95°C的所述生長(zhǎng)溶液中,持續(xù)12(Γ300分鐘,以形成氧化鋅納米棒??蛇x地,在形成納米棒之后,形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)之前,還包括通過(guò)去離子水清洗所述納米棒,以去除殘余溶液;清洗之后,將形成有納米棒的基底晾干??蛇x地,在納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)的步驟包括將形成有納米棒的基底放置在刻蝕溶液中,通過(guò)所述刻蝕溶液在所述納米棒與基底不相接觸的端面上刻蝕出臺(tái)階結(jié)構(gòu)??蛇x地,所述納米棒為氧化鋅納米棒;在納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)的步驟包括通過(guò)酸性或堿性溶液刻蝕氧化鋅納米棒的(001)晶面,在所述端面形成凹陷,以形成由所述凹陷形成的臺(tái)階結(jié)構(gòu)??蛇x地,通過(guò)酸性或堿性溶液刻蝕納米棒的(001)晶面的步驟包括在溫度為2(T85°C的條件下,將氧化鋅納米棒放置于鹽酸溶液中持續(xù)5飛O分鐘,所述鹽酸的濃度位于O. οοΓο. I摩爾/升范圍內(nèi)。可選地,通過(guò)酸性或堿性溶液刻蝕納米棒的(001)晶面的步驟包括在溫度為20^850C的條件下,將氧化鋅納米棒放置氫氧化鉀溶液中持續(xù)5飛O分鐘,所述氫氧化鉀的濃度位于O. ΟΟΓΟ. I摩爾/升范圍內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
光學(xué)組件中,所述抗反射膜中納米棒和基底、納米棒與納米棒之間形成凸起微結(jié)構(gòu)之外,所述納米棒與所述基底不相接觸的端面還形成有臺(tái)階結(jié)構(gòu),所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)等效為蛾眼結(jié)構(gòu)的凸起狀微結(jié)構(gòu),可以使抗反射膜從空氣至基底的折射率變化更加緩和,從而可以提高抗反射膜的減反效果。
圖I是現(xiàn)有技術(shù)一種蛾眼結(jié)構(gòu)模型的等效示意圖;圖2是現(xiàn)有技術(shù)另一種蛾眼結(jié)構(gòu)|旲型的等效不意圖;圖3是現(xiàn)有技術(shù)具有抗反射膜的玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖;圖4是本發(fā)明光學(xué)組件一實(shí)施例的示意圖;圖5是圖4所示光學(xué)組件的放大示意圖; 圖6是本發(fā)明光學(xué)組件制造方法一實(shí)施方式的流程示意圖;圖7是本發(fā)明圖6所示步驟S2 —實(shí)施例的流程示意圖;圖8至圖10是本發(fā)明光學(xué)組件制造方法一實(shí)施例形成的抗反射膜的示意圖。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。其次,本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述,在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí),為便于說(shuō)明,所述示意圖只是示例,其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題,本發(fā)明提供一種抗反射膜,覆蓋于基底上,所述抗反射膜為納米棒陣列結(jié)構(gòu),包括多個(gè)與所述基底垂直的納米棒,所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成有臺(tái)階結(jié)構(gòu)。本發(fā)明抗反射膜中納米棒和基底、納米棒與納米棒之間形成凸起微結(jié)構(gòu)之外,所述納米棒與所述基底不相接觸的端面還形成有臺(tái)階結(jié)構(gòu),所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)等效為蛾眼結(jié)構(gòu)的凸起狀微結(jié)構(gòu),所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以使抗反射膜從空氣至基底的折射率變化更加緩和,從而可以提高抗反射膜的減反效果。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。參考圖4,示出了本發(fā)明光學(xué)組件一實(shí)施例的示意圖。所述光學(xué)組件包括基底100,所述基底的材料可以是玻璃、金屬或塑料??狗瓷淠?01,覆蓋于所述玻璃的上表面,用于減少投射至玻璃上表面的光的反射。具體地,所述抗反射膜101包括多個(gè)位于所述玻璃的氧化鋅納米棒102。如圖4所示,氧化鋅納米棒102的下表面與所述玻璃相接觸,所述氧化鋅納米棒102的上表面為與基底100不相接觸的端面,所述氧化鋅納米棒102的上表面形成有臺(tái)階結(jié)構(gòu) 103。具體地,本實(shí)施例中氧化鋅納米棒102的直徑在20nnT500nm的范圍內(nèi),高度在lOOnnTlOOOnm的范圍內(nèi)。需要說(shuō)明的是,所述氧化鋅納米棒102的直徑越大,那么相同面積基底100上形成的氧化鋅納米棒102的數(shù)量越少,相應(yīng)地,相同面積基底100上可形成的臺(tái)階結(jié)構(gòu)的數(shù)量也會(huì)減少。結(jié)合參考圖5,示出了圖4所示氧化鋅納米棒102的放大示意圖。所述氧化鋅納米棒102的上表面形成有凹陷30,所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)103由所述凹陷形成。具體地,所述氧化鋅納米棒102的晶體結(jié)構(gòu)為六角棱柱晶體結(jié)構(gòu),其上表面對(duì)應(yīng)于(001)晶面,所述凹陷30由(001)晶面刻蝕(etch)而成。這是由于氧化鋅的六角棱柱晶體結(jié)構(gòu)中(001)晶面的表面能較高,處于亞穩(wěn)態(tài)活性較強(qiáng),比較容易和刻蝕溶液發(fā)生反應(yīng)。在將氧化鋅納米棒102浸入至刻蝕溶液進(jìn)行刻蝕時(shí),所述刻蝕溶液對(duì)所述(001)晶面刻蝕速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)其他晶面的刻蝕速率。這樣,可以在去除大量(001)晶面材料的同時(shí)僅僅少量去除其他晶面的材料。
具體地說(shuō),通過(guò)刻蝕部分地去除了(001)晶面對(duì)應(yīng)的材料,而位于(001)晶面周圍的六角棱柱側(cè)面基本未被去除,從而在所述六角棱柱側(cè)面在氧化鋅納米棒102上表面圍成所述凹陷30。繼續(xù)參考圖4,本實(shí)施例中,所述抗反射膜101包括多個(gè)長(zhǎng)度不同的氧化鋅納米棒102,其中,氧化鋅納米棒102之間的高度差D1,氧化鋅納米棒102在玻璃板100上的高度D2,具有不同高度的氧化鋅納米棒102形成蛾眼結(jié)構(gòu)中凸起狀微結(jié)構(gòu)。除此之外,在氧化鋅納米棒102上表面的臺(tái)階結(jié)構(gòu)103中,凹陷30具有一定的深度D3,凹陷的頂部突出于所述凹陷底部,從而也形成蛾眼結(jié)構(gòu)的凸起狀微結(jié)構(gòu),可以進(jìn)一步緩和空氣和玻璃之間折射率突變的問(wèn)題,減小光入射至玻璃上表面時(shí)光的反射。需要說(shuō)明的是,所述凹陷30的深度D3如果過(guò)大,例如凹陷30貫穿所述氧化鋅納米棒102,會(huì)使刻蝕以形成貫穿凹陷的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),并且還會(huì)影響減反效果、影響氧化鋅納米棒102與基底100的結(jié)合強(qiáng)度,而如果凹陷30的深度D3過(guò)小,則抗反射的效果不夠明顯,因此,優(yōu)選地,所述凹陷30的深度D3為形成所述凹陷的納米棒長(zhǎng)度的O. Γ0. 9倍。還需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,以氧化鋅納米棒為例進(jìn)行說(shuō)明,但是本發(fā)明對(duì)此不做限制。在其他實(shí)施例中,所述納米棒還可以是二氧化鈦(TiO2)納米棒、氧化銦錫(ITO)納米棒等的金屬氧化物納米棒,類似地,可以在二氧化鈦(TiO2)納米棒、氧化銦錫(ITO)納米棒的上表面形成凹陷,以形成可等效為蛾眼結(jié)構(gòu)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的光學(xué)組件由于覆蓋有減反效果良好的抗反射膜而具有較高的光透過(guò)率。相應(yīng)地,本發(fā)明還提供一種光伏器件,包括光學(xué)組件,所述光學(xué)組件中的基底為透明基底;太陽(yáng)能電池,設(shè)置于所述光學(xué)組件未設(shè)置抗反射膜的一側(cè)。其中,所述透明基底為有機(jī)玻璃或者塑料(例如,聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)。所述光學(xué)組件與上述實(shí)施例中的光學(xué)組件相同,在此不再贅述。具體地,所述太陽(yáng)能電池為非晶硅太陽(yáng)能電池或微晶硅太陽(yáng)能電池。本發(fā)明光伏器件中設(shè)置有減反效果良好的抗反射膜,可以使較多的光投射至太陽(yáng)能電池,提高了光伏器件的光利用率。相應(yīng)地,本發(fā)明還提供一種光學(xué)組件的制造方法,參考圖6,示出了本發(fā)明光學(xué)組件的制造方法一實(shí)施方式的流程示意圖。所述光學(xué)組件制造方法大致包括以下步驟步驟SI,提供基底;
步驟S2,在所述基底上形成多個(gè)納米棒;步驟S3,在所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明光學(xué)組件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明,執(zhí)行步驟SI,提供基底;本實(shí)施例中,所述基底的材料為玻璃。但是本發(fā)明對(duì)基底的材料不做限制,在其他實(shí)施例中所述基底的材料還可以是金屬板或塑料板,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行相應(yīng)的替換。需要說(shuō)明的是,為了使納米棒更牢固地形成于所述基底上,需要保證基底具有良好的清潔度。因此,較佳地,在提供基底之后,形成納米棒之前還包括清洗所述基底的步驟。本實(shí)施例中,所述基底的材料為玻璃,清洗所述基底的步驟包括依次通過(guò)丙酮、異丙醇和去離子水對(duì)所述基底進(jìn)行超聲波震蕩清洗;通過(guò)氫氟酸或硝酸的溶液對(duì)所述基底進(jìn)行粗糙化處理。其中,通過(guò)丙酮、異丙醇可以去除基底上的油脂等雜質(zhì),通過(guò)去離子水清洗基底上殘留的丙酮和異丙醇,而通過(guò)超聲波震蕩清洗可以達(dá)到良好的清洗效果。對(duì)所述基底進(jìn)行粗糖化處理有利于后續(xù)形成的納米棒晶種附著于基底表面。執(zhí)行步驟S2,在所述基底上形成多個(gè)納米棒,本實(shí)施例中所述納米棒為氧化鋅納米棒,氧化鋅納米棒豎直生長(zhǎng)在所述基底上。參考圖7,示出了形成氧化鋅納米棒一實(shí)施例的流程示意圖。形成氧化鋅納米棒陣列的步驟包括執(zhí)行步驟S21,將醋酸鋅和單乙醇胺溶解于乙醇,形成涂膜溶液;所述涂膜溶液在室溫下形成。執(zhí)行步驟S22,將所述涂膜溶液通過(guò)旋涂的方式涂覆在基底上;通過(guò)旋涂(spin-coating)的方式可以保證在基底上形成均勻的薄膜,以便于后續(xù)形成大小相等的晶種。執(zhí)行步驟S23,對(duì)所述基底進(jìn)行加熱,使所述涂膜溶液分解,在所述基底上形成氧化鋅晶種;具體地,大氣壓下,對(duì)所述基底加熱至300 400°C,以所述溫度對(duì)基底加熱持續(xù)O. 5^2小時(shí),以使所述涂膜溶液分解,在基底上形成氧化鋅晶種。執(zhí)行步驟S24,將六水合硝酸鋅和環(huán)六亞甲基四胺溶液混合,形成生長(zhǎng)溶液;本實(shí)施例中,所述六水合硝酸鋅和環(huán)六亞甲基四胺溶液的濃度相同。如圖8所示,執(zhí)行步驟S25,將形成有氧化鋅晶種的基底200放置于所述生長(zhǎng)溶液中,以在所述晶種所在位置處生長(zhǎng)氧化鋅納米棒201。具體地,將形成有氧化鋅晶種的基底放置于溫度為80 95°C的所述生長(zhǎng)溶液中,持續(xù)12(Γ300分鐘,以在氧化鋅晶種所在位置處形成足夠長(zhǎng)的氧化鋅納米棒201。需要說(shuō)明的是,在形成納米棒之后,形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)之前,還包括通過(guò)去離子水清洗所述納米棒,以去除殘余溶液;所述殘余溶液包括涂膜溶液、生長(zhǎng)溶液殘留的部分。在清洗之后,將形成有納米棒的基底在空氣中晾干。如圖9所示,執(zhí)行步驟S3,將形成有納米棒的基底200放置在刻蝕溶液中,通過(guò)所述刻蝕溶液在納米棒與所述基底200不相接觸的端面上刻蝕出臺(tái)階結(jié)構(gòu)202。本實(shí)施例中,所述納米棒為氧化鋅納米棒201,所述氧化鋅納米棒201具有六角棱柱晶體結(jié)構(gòu);具體地,通過(guò)酸性或堿性溶液刻蝕所述氧化鋅納米棒201,使所述氧化鋅納米棒的(OOl)晶面(氧化鋅納米棒201的上表面),在所述氧化鋅納米棒201 (001)晶面形成凹陷20,以形成由所述凹陷20構(gòu)成的臺(tái)階結(jié)構(gòu)202。參考圖10,示出了圖9所示氧化鋅納米棒的放大示意圖。如圖10所示,所述氧化鋅納米棒201為六角棱柱晶體結(jié)構(gòu),其上表面對(duì)應(yīng)于(001)晶面,由于氧化鋅的六角棱柱晶體結(jié)構(gòu)中(001)晶面的表面能較高,處于亞穩(wěn)態(tài)活性較強(qiáng),比較容易和刻蝕溶液發(fā)生反應(yīng)。在將氧化鋅納米棒102浸入至刻蝕溶液進(jìn)行刻蝕時(shí),所述刻蝕溶液對(duì)所述(001)晶面刻蝕速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)其他晶面的刻蝕速率。這樣,可以在將(001)晶面材料去除的同時(shí)僅僅少量地去除其他晶面的材料,具體地說(shuō),六角棱柱側(cè)面203未被去除,而去除(001)晶面對(duì)應(yīng)的材料,這種各向異性刻蝕的方法在氧化鋅納米棒102上表面形成凹陷21,所述凹陷21相對(duì)于上表面具有一定的深度,可以形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)202,所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)202等效于蛾眼結(jié)構(gòu)中的凸起微結(jié)構(gòu),凸起微結(jié)構(gòu)的增加提高了本發(fā)明抗反射膜的減反效果。需要說(shuō)明的是,為了防止刻蝕溶液對(duì)氧化鋅納米棒刻蝕過(guò)量,而去除了氧化鋅納米棒六角棱柱的側(cè)面,通常采用低濃度的酸或低濃度的堿溶液進(jìn)行刻蝕。 具體地,通過(guò)酸性或堿性溶液刻蝕納米棒的(001)晶面的步驟包括在溫度為2 85°C的條件下,將氧化鋅納米棒放置鹽酸溶液中持續(xù)5飛O分鐘,所述鹽酸的濃度位于O. ΟΟΓΟ. I摩爾/升范圍內(nèi)?;蛘撸跍囟葹? 85°C的條件下,將氧化鋅納米棒放置氫氧化鉀溶液中持續(xù)5飛O分鐘,所述氫氧化鉀的濃度位于O. 00Γ0. I摩爾/升范圍內(nèi)。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上,但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)組件,其特征在于,包括 基底; 抗反射膜,覆蓋于所述基底上,所述抗反射膜包括多個(gè)位于所述基底上的納米棒,所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成有臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)組件,其特征在于,所述納米棒為氧化鋅納米棒、二氧化鈦納米棒或氧化銦錫納米棒。
3.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)組件,其特征在于,所述端面形成有凹陷,所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)由所述凹陷形成。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)組件,其特征在于,所述納米棒為具有六角棱柱晶體結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米棒,所述凹陷由(OOl)晶面刻蝕而成。
5.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)組件,其特征在于,所述凹陷的深度為形成所述凹陷的納米棒長(zhǎng)度的O. Γ0. 9倍。
6.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)組件,其特征在于,所述基底的材料為玻璃、金屬或塑料。
7.一種光伏器件,其特征在于,包括 如權(quán)利要求1飛中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)組件,所述光學(xué)組件中的基底為透明基底; 太陽(yáng)能電池,位于所述透明基底未設(shè)置抗反射膜的一側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的光伏器件,其特征在于,所述透明基底的材料為有機(jī)玻璃或塑料。
9.一種光學(xué)組件的制造方法,其特征在于,包括 提供基底; 在所述基底上形成多個(gè)納米棒; 在所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于,在提供基底之后,形成納米棒之前還包括清洗所述基底。
11.如權(quán)利要求10所述的制造方法,其特征在于,所述基底為玻璃,所述清洗所述基底的步驟包括 依次通過(guò)丙酮、異丙醇和去離子水對(duì)所述基底進(jìn)行超聲波震蕩清洗; 通過(guò)氫氟酸或硝酸溶液對(duì)所述基底進(jìn)行粗糙化處理。
12.如權(quán)利要求9、10或11所述的制造方法,其特征在于,所述納米棒為氧化鋅納米棒,形成納米棒的步驟包括 將醋酸鋅和單乙醇胺溶解于乙醇,形成涂膜溶液; 將所述涂膜溶液通過(guò)旋涂的方式涂覆在基底上; 對(duì)所述基底進(jìn)行加熱,使所述涂膜溶液分解,在所述基底上形成氧化鋅晶種; 將六水合硝酸鋅和環(huán)六亞甲基四胺溶液混合,形成生長(zhǎng)溶液; 將形成有氧化鋅晶種的基底放置于所述生長(zhǎng)溶液中,以在所述晶種所在位置處生長(zhǎng)氧化鋅納米棒。
13.如權(quán)利要求12所述的制造方法,其特征在于,形成氧化鋅晶種的步驟包括大氣壓下,對(duì)所述基底加熱至30(T40(TC,以所述溫度對(duì)基底加熱持續(xù)O. 5^2小時(shí),以使所述涂膜溶液分解。
14.如權(quán)利要求12所述的制造方法,其特征在于,生長(zhǎng)氧化鋅納米棒的步驟包括將形成有氧化鋅晶種的基底放置于溫度為8(T95°C的所述生長(zhǎng)溶液中,持續(xù)12(Γ300分鐘,以形成氧化鋅納米棒。
15.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于,在形成納米棒之后,形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)之前,還包括 通過(guò)去離子水清洗所述納米棒,以去除殘余溶液; 清洗之后,將形成有納米棒的基底晾干。
16.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于,在納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)的步驟包括將形成有納米棒的基底放置在刻蝕溶液中,通過(guò)所述刻蝕溶液在所述納米棒與基底不相接觸的端面上刻蝕出臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述納米棒為氧化鋅納米棒;在納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)的步驟包括通過(guò)酸性或堿性溶液刻蝕氧化鋅納米棒的(OOl)晶面,在所述端面形成凹陷,以形成由所述凹陷形成的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求17所述的制造方法,其特征在于,通過(guò)酸性或堿性溶液刻蝕納米棒的(001)晶面的步驟包括在溫度為2(T85°C的條件下,將氧化鋅納米棒放置于鹽酸溶液中持續(xù)5飛O分鐘,所述鹽酸的濃度位于O. 00Γ0. I摩爾/升范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求17所述的制造方法,其特征在于,通過(guò)酸性或堿性溶液刻蝕納米棒的(001)晶面的步驟包括在溫度為2(T85°C的條件下,將氧化鋅納米棒放置氫氧化鉀溶液中持續(xù)5飛O分鐘,所述氫氧化鉀的濃度位于O. 00Γ0. I摩爾/升范圍內(nèi)。
全文摘要
一種光學(xué)組件及其制造方法、光伏器件。所述光學(xué)組件包括基底;抗反射膜,覆蓋于所述基底上,所述抗反射膜包括多個(gè)位于所述基底上的納米棒,所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成有臺(tái)階結(jié)構(gòu)。一種光伏器件,包括所述的光學(xué)組件,所述光學(xué)組件中的基底為透明基底;太陽(yáng)能電池,位于所述透明基底未設(shè)置抗反射膜的一側(cè)。相應(yīng)地,本發(fā)明還提供一種光學(xué)組件的制造方法,包括提供基底;在所述基底上形成多個(gè)納米棒;在所述納米棒與所述基底不相接觸的端面形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以提高抗反射膜的減反效果。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102842623SQ20121022653
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者谷鋆鑫, 王正佳, 陳捷 申請(qǐng)人:法國(guó)圣戈班玻璃公司