CN102655178A - 盖板及其制造方法、太阳能玻璃、光伏器件 - Google Patents
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Abstract
一种盖板及其制造方法、太阳能玻璃、光伏器件。所述盖板，适于覆盖工作器件，所述工作器件在盖板形成有电场，所述盖板包括：透光基体，所述透光基体具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面邻接于所述工作器件；阻挡层，位于所述透光基体的第一表面，用于阻挡所述透光基体内物质因所述电场作用而逸出，以抑制所述工作器件的性能退化；抗反射层，位于所述透光基体的第二表面，用于减少透光基体第二表面上入射光的反射。所述阻挡层位于与工作器件相邻的第一表面，能起到阻挡所述透光基体内物质因受电场作用而从所述第一表面逸出的作用，从而可以防止透光基体内物质进入至工作器件中，可以抑制由所述透光基体内物质所造成的工作器件性能的退化。
Description
技术领域
本发明涉及光学材料领域，尤其涉及一种盖板及其制造方法、太阳能玻璃、光伏器件。
背景技术
玻璃具有透明、强度高、不透气的特点，在日常环境中呈化学惰性，也不会与生物起作用，因此用途非常广泛。常见的玻璃包括汽车玻璃、平板玻璃、保温玻璃等。
玻璃还应用于光伏器件中，用作光伏器件中太阳能电池的盖板。参考图1，示出了现有技术光伏器件一实施例的示意图。所述光伏器件包括：基底11；位于基底11上的粘合层12，所述粘合层12中还设置有多个太阳能电池13，本实施例中所述太阳能电池13为晶硅电池；盖板玻璃14。所述基底11、粘合层12和盖板玻璃14构成太阳能电池多层结构。
光伏器件工作时，光投射至盖板玻璃14，之后透过所述盖板玻璃14到达粘合层12，处于粘合层12中的太阳能电池13将接收到的光能转换为电能，以实现光伏器件的功能。在太阳能电池13将光转换为电信号后，所述太阳能电池13会积累大量负电荷，所述太阳能电池13呈负电势。
为了使用安全，所述光伏器件还设置有包覆于太阳能电池多层结构端部的边框15，所述边框15与地端相连，或者所述边框15与一低电势的电源电压相连。这样，人在接触所述光伏器件时，接触到边框15不会发生触电危险。
在光伏器件的使用过程中，边框15和太阳能电池13之间存在电势差，所述电势差可引起漏电流的发生，最终导致光伏器件的功率衰减（Potential InducedDegradation，PID），影响光伏器件的性能，如何减小PID是本领域技术人员研究的热点。
在“26th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition，5-8Setember 2011，Hamburg，Germany”中，Simon Koch等人发表了名为“POLARIZATION EFFECTS AND TESTS FOR CRYSTALLINE SILICONCELLS”的文章，Simon Koch等人认为盖板玻璃中的碱金属离子等金属阳离子是造成PID问题的诱因之一。
下面结合参考图1，说明盖板玻璃中的金属阳离子造成PID问题的原因。在光伏器件中，所述盖板玻璃14通常采用钠钙玻璃，钠钙玻璃中包含多种金属阳离子，例如Na+等碱金属离子、Ca2+等碱土金属离子和Fe3+等其他金属阳离子。由于边框15接地或与一低电势的电源电压相连，而所述太阳能电池13呈负电势，所述边框15的电势高于所述太阳能电池13的电势，因此在光伏器件中形成方向自边框15至太阳能电池13的电场（如图1中箭头所示方向）。在所述盖板玻璃14中，所述电场的方向自上至下。
钠钙玻璃中的金属阳离子在所述自上至下电场的作用下会朝向太阳能电池13运动。所述金属阳离子迁移到太阳能电池13的表面或者进入太阳能电池13内部，将引起太阳能电池13性能的下降，从而造成PID问题，进而造成光伏器件性能的下降。
发明内容
本发明解决的技术问题是防止或延缓诸如光伏器件等的工作器件的性能下降。
为了解决上述问题，本发明提供一种盖板，适于覆盖工作器件，所述工作器件在盖板形成有电场，所述盖板包括：透光基体，所述透光基体具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面邻接于所述工作器件；阻挡层，位于所述透光基体的第一表面，用于阻挡所述透光基体内物质因所述电场作用而逸出，以抑制所述工作器件的性能退化；抗反射层，位于所述透光基体的第二表面，用于减少透光基体第二表面上入射光的反射。
可选地，所述阻挡层为透光绝缘材料。
可选地，所述阻挡层的光透过率大于或等于90%。
可选地，所述阻挡层的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
可选地，所述阻挡层的厚度在20~250nm的范围内。
可选地，所述阻挡层的厚度在20~50nm的范围内。
可选地，所述阻挡层的厚度为20nm、30nm或40nm。
可选地，所述阻挡层的厚度在50~150nm的范围内。
可选地，所述阻挡层的厚度为80nm、100nm、120nm或150nm。
可选地，所述阻挡层的材料为二氧化硅掺杂氧化铝，所述阻挡层的厚度为100nm。
可选地，所述抗反射层为单层结构。
可选地，所述抗反射层的材料与所述阻挡层的材料相同。可选地，所述抗反射层为多层结构，包括依次位于透光基体第二表面的多层抗反射薄膜。
可选地，所述抗反射层的材料与所述阻挡层的材料相同。
可选地，所述抗反射层的材料为二氧化硅，或者，所述抗反射层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
可选地，所述透光基体为玻璃。
可选地，所述透光基体内物质为金属阳离子。
相应地，本发明还提供一种太阳能玻璃，装配于太阳能电池，所述太阳能电池在所述太阳能玻璃位置处形成电场，所述太阳能玻璃包括：玻璃，所述玻璃具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面邻接于所述太阳能电池；透光绝缘层，位于所述玻璃的第一表面，所述透光绝缘层的材料为二氧化硅，或者，所述透光绝缘层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合；抗反射层，位于所述玻璃的第二表面，用于减少玻璃第二表面上入射光的反射。
可选地，所述玻璃为钠钙玻璃。
相应地，本发明还提供一种光伏器件，包括：基底，所述基底内设置有太阳能电池；位于基底上的透光基体；位于透光基体上的抗反射层，用于减少光的反射；所述光伏器件还包括位于透光基体和太阳能电池之间的阻挡层，用于阻挡所述透光基体内物质进入至太阳能电池，以抑制所述太阳能电池的性能退化。
可选地，所述阻挡层为透光绝缘材料。
可选地，所述阻挡层的光透过率大于或等于90%。
可选地，所述阻挡层的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
可选地，所述阻挡层的厚度在20~250nm的范围内。
可选地，所述阻挡层的厚度在20~50nm的范围内。
可选地，所述阻挡层的厚度为20nm、30nm或40nm。
可选地，所述阻挡层的厚度在50~150nm的范围内。
可选地，所述阻挡层的厚度为80nm、100nm、120nm或150nm。
可选地，所述阻挡层的材料为二氧化硅掺杂氧化铝，所述阻挡层的厚度为100nm。
可选地，所述透光基体为玻璃。
可选地，所述透光基体内物质为金属阳离子。
可选地，所述基底包括衬底层和位于衬底层上的粘合层，所述太阳能电池设置在所述粘合层内。
可选地，所述阻挡层与所述基底相接触。
可选地，所述阻挡层与所述透光基体相接触。
可选地，所述阻挡层与所述粘合层、透光基体相接触；所述阻挡层的折射率与粘合层的折射率相等，或者，所述阻挡层的折射率与所述透光基体的折射率相等，或者所述阻挡层的折射率位于粘合层的折射率和透光基体的折射率之间。
可选地，所述阻挡层的折射率在1.2~2.2的范围内。
可选地，所述阻挡层的折射率在1.3~1.8的范围内。
可选地，所述粘合层的材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯醇缩丁醛的一种或多种。
可选地，所述太阳能电池为晶硅电池。
相应地，本发明提供一种盖板的制造方法，所述盖板用于覆盖工作器件，所述工作器件在盖板位置处形成有电场，该方法包括：提供透光基体，所述透光基体具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面相对于第二表面更接近所述工作器件；在透光基体的第一表面形成用于阻挡所述透光基体内物质因所述电场作用而逸出、以抑制所述工作器件的性能退化的阻挡层。
可选地，还包括：在所述透光基体的第二表面形成减少入射光反射的抗反射层，该抗反射层与所述阻挡层的厚度相同且同步形成。
可选地，所述透光基体是玻璃，所述透光基体内物质是金属阳离子。
可选地，所述阻挡层的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合；在透光基体的第一表面形成阻挡层的步骤包括：通过物理气相沉积、磁控溅射、化学气相沉积、溶胶凝胶、卷对卷、旋涂、喷涂、狭缝涂布或浸涂的方法形成阻挡层。
可选地，所述抗反射层为单层结构，在形成阻挡层的同时形成抗反射层。
可选地，通过浸涂的方法同时在透光基体的两个表面分别形成阻挡层和抗反射层。
可选地，所述抗反射层为包括多层抗反射薄膜的多层结构；在透光基体的第二表面形成抗反射层的步骤包括依次在所述透光基体的第二表面形成多层抗反射薄膜。
可选地，在形成阻挡层的步骤之后，还包括对所述阻挡层进行烘干处理。
可选地，对所述阻挡层进行烘干处理的步骤包括：以100~300℃的温度进行烘干。
可选地，在形成阻挡层、形成抗反射层的步骤之后，还包括对所述玻璃进行加热处理，以使所述玻璃转化为钢化玻璃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.阻挡层位于与工作器件相邻的第一表面，能起到阻挡所述透光基体内物质因受电场作用而从所述第一表面逸出的作用，从而可以防止透光基体内物质进入至工作器件中，进而可以抑制由所述透光基体内物质所造成的工作器件性能的退化。
2.可选方案中，所述抗反射层的材料与所述阻挡层的材料相同，可以采用同一工艺中同时在透光基体的两个表面形成所述阻挡层和抗反射层，从而简化制造步骤，降低生产成本。
3.本发明提供的光伏器件中，位于透光基体和多个太阳能电池之间的阻挡层用于阻挡所述透光基体内物质因电场作用而进入至太阳能电池，可以抑制所述太阳能电池的性能退化。
4.可选方案中，所述阻挡层，用于阻挡碱金属离子到达太阳能电池的位置处，以防止碱金属离子对太阳能电池的腐蚀，减小PID问题。
5.可选方案中，阻挡层与透光基体、设置有多个太阳能电池的粘合层均相接触，所述阻挡层的折射率与粘合层的折射率相等，或者，所述阻挡层的折射率与所述透光基体的折射率相等，或者所述阻挡层的折射率位于粘合层的折射率和透光基体的折射率之间，可以增加阻挡层的光透过率，提高光伏器件的光转换效率。
附图说明
图1是一种现有技术光伏器件的示意图；
图2是本发明盖板一实施方式的示意图；
图3是本发明盖板第一实施例的示意图；
图4是本发明盖板第二实施例的示意图；
图5是本发明光伏器件一实施例的示意图；
图6是本发明盖板制造方法一实施方式的流程示意图；
图7是本发明盖板制造方法第一实施例的流程示意图；
图8是本发明盖板制造方法第二实施例的流程示意图；
图9是本发明盖板制造方法第三实施例的流程示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。
为了解决现有技术的问题，本发明提供一种盖板，参考图2，示出了本发明盖板一实施方式的示意图。
本实施方式中，所述盖板10用于覆盖于光伏器件、液晶显示模组等的工作器件（图未示）上，所述工作器件工作过程中会形成电场，所述盖板10处于所述电场中。具体地，所述盖板10包括：
透光基体100，所述透光基体100具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面邻接于所述工作器件。具体地，图2所示实施方式中，在应用盖板10时，所述光伏器件、液晶显示模组等的工作器件位于盖板10的下方，所述第一表面为透光基体100的下表面，所述第二表面为透光基体100的上表面，工作器件与所述透光基体100的下表面相邻。
阻挡层101，位于所述透光基体100的第一表面，用于阻挡所述透光基体100内物质因所述电场作用而逸出，以抑制所述工作器件的性能退化。所述阻挡层101位于与工作器件相邻的第一表面，能起到阻挡所述透光基体100内物质（例如Na+等碱金属离子，Ca2+等的碱土金属离子，以及Fe3+等的其他金属阳离子）因受电场作用而从所述第一表面逸出的作用，从而可以防止透光基体100内物质进入至工作器件中，进而可以抑制由所述透光基体100内物质所造成的工作器件性能的退化。
抗反射层102，位于所述透光基体100的第二表面，用于减少透光基体100第二表面入射光的反射。光可以从所述透光基体100第二表面入射，透过所述透过基体100到达透光基体100与第二表面相对的第一表面，进而透射至与透光基体100第二表面相邻的工作器件。所述抗反射层102位于空气与透光基体100之间，可以增加光从空气至透光基体100的透过率，提高光的利用率。
下面结合具体实施例对本发明技术方案做进一步说明。
参考图3，示出了本发明盖板第一实施例的示意图。本实施例以应用于光伏器件中的盖板为例进行说明，所述光伏器件包括太阳能电池（图未示）、位于所述太阳能电池上的盖板20，所述光伏器件在使用过程中能形成如图中箭头所示方向的电场。但是本发明对此不做限制，在其他实施例中，还可以是其他类型的工作器件。此外，所述电场还可以是光伏器件之外的器件形成，只要所述器件会在盖板20位置处形成电场即可。
所述盖板20包括：透光基体200，位于所述透光基体200下表面的阻挡层201，位于所述透光基体200上表面的抗反射层202。
本实施例中，所述透光基体200为玻璃，具体地，所述透光基体200为钠钙玻璃，包含有多种金属阳离子，例如：Na+等碱金属离子,Ca2+等碱土金属离子，以及Fe3+等的其他金属阳离子。所述金属阳离子在图3中箭头所示方向的电场作用下，在透光基体200中会向下运动。
所述阻挡层201，用于阻挡所述金属阳离子在箭头所示方向的电场的作用下从阻挡层201的下表面逸出，从而防止了所述多种金属阳离子到达太阳能电池位置处而造成太阳能电池的退化，进而防止了光伏器件性能的衰退。
本实施例中，所述阻挡层201为透光绝缘材料，一方面，阻挡层201为透光材料可以使大部分光可以透过阻挡层201到达太阳能电池，以提高光利用率；另一方面，所述阻挡层201为绝缘材料可以防止阻挡层201的引入会影响到太阳能电池的电学性能。优选地，所述阻挡层201的光透过率大于或等于90%。具体地，所述阻挡层201的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层201的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
所述阻挡层201的厚度通常在20~250nm的范围内。阻挡层201的厚度过大容易造成成本的增加，同时所述阻挡层201厚度过小时会使阻挡层201的阻挡效果受到影响。因此优选地，所述阻挡层201的厚度在50~150nm的范围内。然而，有些工艺方法（例如：化学气相沉积）形成阻挡层201时，所述阻挡层201的厚度在20~50nm的范围内。这样厚度范围的阻挡层201仍能起到阻挡碱金属离子、碱土金属离子，以及Fe3+等其他金属阳离子的作用，可以起到抑制太阳能电池性能退化的作用。
需要说明的是，基于大量实验测试证明，阻挡层201的厚度为20nm、30nm、40nm、80nm、100nm、120nm或150nm时效果最佳。当然，阻挡层201的厚度位于20~30nm、30~40nm、40~80nm、80~100nm、100~120nm或120~150nm范围内时也具有良好的阻挡效果。
抗反射层202，其折射率位于空气的折射率与透光基体200的折射率之间，可以起到减少光从空气入射至透光基体200时光的反射，增加光的透过率。
如图3所示，本实施例中，所述抗反射层202为单层结构。
优选地，所述抗反射层202还可以起到阻挡碱金属离子、碱土金属离子以及其他金属阳离子的作用。例如，玻璃中的碱金属离子、碱土金属离子以及其他金属阳离子由于热扩散的原因容易从玻璃的上表面逸出。所述抗反射层202可以在减少光反射的同时起到阻挡碱金属离子逸出的作用。
具体地，所述抗反射层202的材料为二氧化硅，或者，所述抗反射层202的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
需要说明的是，优选地，所述抗反射层202的材料与所述阻挡层201的材料相同，这样，一方面可以减少所用材料的数量，减少材料成本；另一方面还可以采用同一工艺中同时在透光基体200的两个表面形成所述阻挡层201和抗反射层202，从而简化制造步骤。
参考图4，示出了本发明盖板第二实施例的示意图。本实施例仍以应用于光伏器件中的盖板为例进行说明。
本实施例中盖板30包括透光基体300，位于所述透光基体300下表面的阻挡层301，位于所述透光基体300上表面的抗反射层302。其中，所述透光基体300为玻璃，包含碱金属离子，但是本发明对此不做限制。
本实施例与第一实施例的相同之处不再赘述，本实施例与第一实施例的不同之处在于，所述抗反射层302为一多层结构，包括依次位于透光基体300上表面上的多层抗反射薄膜L1、L2、L3……Ln。
具体地，结合考虑抗反射薄膜L1、L2、L3……Ln抗反射效果以及光透过率，优选地，单层抗反射薄膜的厚度位于40~160nm的范围内。其中，单层抗反射薄膜的厚度为50nm、80nm、100nm、120nm时效果最佳。当然，单层抗反射薄膜的厚度位于40~50nm、50~80nm、80~100nm、100~120nm或120~160nm的范围内时也有良好的抗反射效果和较高的光透过率。
具体地，所述抗反射薄膜L1、L2、L3……Ln的材料为二氧化硅，或者，所述抗反射薄膜L1、L2、L3……Ln的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
需要说明的是，在上述实施例中，本发明均以应用于太阳能电池中的盖板为例，但是本发明对此不做限制，在其他实施例中还可以是应用于其他工作器件中的盖板，例如应用于液晶显示模组中的盖板。只要所述工作器件会在盖板处形成电场即可。还需要说明的是，在上述实施例中，透光基体以玻璃为例，透光基体内物质以金属阳离子为例，但是本发明对此不做限制，还可以是其他的材料的透光基体，例如透明塑料。透光基体内物质还可以是阴离子、带电团簇等，只要透光基体内物质会因电场的作用向工作器件方向移动并逸出即可。本领域技术人员可以基于上述实施例，对本发明进行相应地修改、变形或替换。
相应地，本发明还提供一种太阳能玻璃，所述太阳能玻璃装配于光伏器件中，所述光伏器件在使用过程中会形成电场，所述太阳能玻璃处于所述电场中，具体地，所述太阳能玻璃包括：
玻璃，所述玻璃包金属阳离子，所述玻璃具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面邻接于所述太阳能电池，具体地，所述玻璃为钠钙玻璃。
透光绝缘层，位于所述玻璃的第一表面，用于阻挡所述玻璃内的金属阳离子在所述电场作用下从玻璃的第一表面逸出，从而防止所述金属阳离子对太阳能电池的腐蚀，进而抑制了所述金属阳离子所造成的太阳能电池的性能退化。
抗反射层，位于所述玻璃的第二表面，用于减少玻璃第二表面上入射光的反射。
具体地，所述透光绝缘层的材料为二氧化硅，或者，所述透光绝缘层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
相应地，本发明还提供一种光伏器件，参考图5，示出了本发明光伏器件一实施例的示意图。
所述光伏器件，包括：衬底层401；位于衬底层401上的粘合层402，所述粘合层402中设置有多个太阳能电池403；位于粘合层402上的透光基体406；位于透光基体406上的抗反射层407；位于所述透光基体406和所述多个太阳能电池403之间的阻挡层405；所述衬底层401、粘合层402、阻挡层405、透光基体406和抗反射层407构成太阳能电池多层结构，所述光伏器件还包括装配于所述太阳能电池多层结构端部的边框404。其中，
衬底层401，用于支撑所述多个太阳能电池403，还可以起到保护所述太阳能电池403的作用。
粘合层402，用于固定所述多个太阳能电池403，还用于实现太阳能电池403与其他各层的贴合。
需要说明的是，本实施例中，所述衬底层401和内置有多个太阳能电池的粘合层402构成基底，但是本发明对此不做限制，在其他实施例中，所述基底还可以为内置有太阳能电池的单层结构。
本实施例中，为了提高光利用率，所述粘合层402的材料为透光的粘合剂。具体地，所述粘合层402的材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）或聚乙烯醇缩丁醛（PVB）的一种或多种。但是，本发明对粘合层402的材料不做限制。
边框404，连接于地端或与一低电势的电源电压（图未示）相连，用于保证光伏器件的使用安全性。具体地，所述边框404通常为导电材料，例如铝等金属材料。在光伏器件的使用过程中，所述边框404与所述太阳能电池403之间的电势差会形成图5中箭头所示方向的电场，所述透光基体406于所述电场中。
所述透光基体406，用于保护太阳能电池403，还起到使光透射至太阳能电池403的作用。本实施例中，所述透光基体406为玻璃，具体地，所述透光基体406为钠钙玻璃，包含多种金属阳离子，例如：Na+等碱金属离子、Ca2+等碱土金属离子等。所述金属阳离子在所述电场的作用下会朝向太阳能电池403方向移动。
所述抗反射层407，用于减少光从空气入射至透光基体406时的光的反射。本实施例中所述抗反射层407为多层结构，包括依次位于透光基体406上的多层抗反射薄膜L1、L2、L3……Ln，但是本发明对抗反射层407的单层或多层的结构及其材料不做限制。
所述光伏器件还包括阻挡层405，用于阻挡所述透光基体406内物质因所述电场作用而进入至太阳能电池403，以抑制所述太阳能电池403的性能退化。本实施例中，所述阻挡层405，用于阻挡碱金属离子在图5中箭头所示方向电场的作用下到达太阳能电池403的位置处，以防止Na+等碱金属离子对太阳能电池403的腐蚀，减小PID问题。
本实施例中，所述阻挡层405与所述透光基体406、设置有多个太阳能电池403的粘合层402均相接触，所述阻挡层405可以防止Na+等碱金属离子从透光基体406的下表面逸出。如图5所示，Na+等碱金属离子在电场作用下虽然向下运动，但是由于阻挡层405的阻挡作用，Na+等碱金属离子仍处于透光基体406内。
但是本发明对此不做限制，为了实现阻挡层405对透光基体406内物质与多个太阳能电池403的隔离，所述阻挡层405位于所述透光基体406与所述多个太阳能电池403之间即可。具体地说，所述阻挡层405可以与所述透光基体406不相接触，还可以与所述粘合层402不相接触，还可以与所述透光基体406、粘合层402均不相接触，还可以位于粘合层402内部、太阳能电池403上方的位置处。
具体地，所述阻挡层405为透光绝缘材料。优选地，所述阻挡层405的光透过率大于或等于90%。
本实施例中，所述阻挡层405与所述透光基体406、设置有多个太阳能电池403的粘合层402均相接触。为了确保阻挡层405具有良好的光学透过率，所述阻挡层405的折射率的优选范围：1.2-2.2，其中最佳范围为1.3-1.8。
例如，对于未设置有阻挡层的光伏器件而言，透光基体406（玻璃）、粘合层402（乙烯-醋酸乙烯共聚物）构成的叠层具有88.32%的光透过率。透光基体406（玻璃）和粘合层402（乙烯-醋酸乙烯共聚物）之间设置厚度为100nm,折射率为1.43的二氧化硅材料的阻挡层405，透光基体406、阻挡层405、粘合层402三层的光透过率为88.19%。由此可见通过使透光基体406、阻挡层405、粘合层402三层实现折射率匹配，在新引入一层材料的同时几乎不影响到光透过率。
本实施例中，所述阻挡层405的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层405的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。但是本发明对阻挡层405的材料不做限制。
所述阻挡层405的厚度通常在20~250nm的范围内。阻挡层405的厚度过大容易造成材料的浪费，同时所述阻挡层405厚度过小的会使阻挡层405的阻挡效果受到影响。因此优选地，所述阻挡层405的厚度在50~150nm的范围内。然而，有些工艺方法（例如：化学气相沉积）下，所述阻挡层405的厚度在20~50nm的范围内。这样厚度范围的阻挡层405仍能起到阻挡碱金属离子、碱土金属离子等金属阳离子的作用，可以起到抑制光伏组件的PID问题。
需要说明的是，基于大量实验测试证明，阻挡层405的厚度为20nm、30nm、40nm、80nm、100nm、120nm或150nm时效果最佳。当然，阻挡层405的厚度位于20~30nm、30~40nm、40~80nm、80~100nm、100nm~120nm或120~150nm范围内时也具有良好的阻挡效果。
下面结合具体实验数据，说明本发明光伏器件抑制PID问题的效果。
表1中列出了不设置阻挡层以及设置不同材料、不同厚度阻挡层的光伏器件样品的性能。此处以“剩余输出功率百分比”作为表征光伏器件性能的参数。具体地说，所述剩余输出功率百分比是指光伏器件进行测试之后输出功率与做测试之前输出功率的比值。
需要说明的是，表1中各样品进行测试的测试条件均相同。具体的测试参数如下：在温度为85°C，相对湿度为85%的环境条件下，在光伏器件的边框和内部电路之间施加1000V DC的电压，对光伏器件进行加速老化试验，然后测试光伏器件的I-V曲线，并基于所述I-V曲线获得输出功率。
此外，对于表1中阻挡层材料为二氧化硅掺杂其他氧化物（即氧化铝，氧化铝和氧化锆）的样品，阻挡层的主要成分为二氧化硅,掺杂材料的固含量不超过66％。
表1
对于序号1的样品来说，光伏器件内未设置阻挡层，剩余输出功率百分比仅为41.3%，对于设置有阻挡层的光伏器件样品（序号2~16）来说，剩余输出功率均大于41.3%。尤其对于阻挡层阻挡效果好的样品而言，剩余输出功率百分比可以比未设置阻挡层时高出20个百分比。
如表1所示，不同材料阻挡层使光伏器件具有不同的性能。具体地说，在阻挡层厚度均为20nm的条件下，7号样品采用二氧化硅掺氧化铝、12号样品采用二氧化硅掺氧化铝和氧化锆作为阻挡层的剩余输出功率百分比（分别为57.5%、56.1%）均大于2号样品二氧化硅材料阻挡层的剩余功率百分比（54.1%）。由此可见，二氧化硅与其他氧化物掺杂所形成的阻挡层比仅采用二氧化硅作为阻挡层的阻挡效果好。
此外，对于同样材料的样品而言，不同厚度的阻挡层效果也不尽相同。
对于二氧化硅材料的样品而言（序号2~6），对应于不同的阻挡层厚度20nm、50nm、100nm、150nm、250nm，光伏器件剩余输出功率百分比分别为54.1%、43.4%、59.1%、55.6%、56.2%。由此可见，对于二氧化硅材料的阻挡层而言，阻挡效果并非随着阻挡层厚度的增加而增强。具体地，随着阻挡层厚度从20nm开始增加剩余输出功率百分比会先有所下降，之后会随着厚度的进一步增加剩余输出功率百分比有所上升，直至阻挡层厚度为100nm时达到峰值，之后会随着厚度的增加剩余输出功率百分比有所下降。由此可见，对于二氧化硅材料的阻挡层，100nm厚度具有最好的阻挡效果。
对于二氧化硅掺杂氧化铝材料的阻挡层（序号7~11），随着阻挡层厚度从20nm开始增加至250nm，剩余输出功率百分比逐渐增加，相应地，光伏器件的性能也越来越优良。然而，150nm、250nm厚度的阻挡层比100nm厚度阻挡层所对应的剩余输出功率百分比的增加量小于1个百分点，也就是说，当阻挡层厚度达到100nm之后，随着阻挡层厚度的增加阻挡层阻挡效果的改善不够明显。而阻挡层厚度增加会造成成本的增加，因此结合阻挡效果和成本的因素，阻挡层的厚度为100nm时性价比最高。
对于二氧化硅掺杂氧化铝和氧化锆材料的阻挡层（序号12~16），随着阻挡层厚度从20nm开始增加剩余输出功率百分比会先有所下降，之后会随着厚度的进一步增加剩余输出功率百分比有所上升，阻挡层厚度为100nm时剩余输出功率百分比达到60.2%，之后随着厚度的增加剩余输出功率百分比先有所下降，之后又开始上升。具体地，250nm厚度的阻挡层所对应的剩余输出功率百分比为61.9%，与100nm厚度的阻挡层相比，250nm的厚度增加了1.5倍，但是剩余输出功率百分比的增加量小于2个百分点。因此结合阻挡效果和成本的因素，阻挡层的厚度为100nm时性价比最高。
相应地，本发明还提供一种盖板的制造方法，参考图6，示出了本发明盖板制造方法一实施方式的流程示意图。所述盖板的制造方法大致包括以下步骤：
步骤S1，提供透光基体，所述透光基体具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面用于邻接工作器件；
步骤S2，在透光基体的第一表面形成用于阻挡所述透光基体内物质因工作器件所产生电场而逸出、以抑制所述工作器件的性能退化的阻挡层。
下面结合附图和具体实施例对本发明盖板制造方法的技术方案做进一步说明。
参考图7，示出了本发明盖板制造方法第一实施例的示意图。
执行步骤S1，提供透光基体500，本实施例中，所述透光基体500为玻璃，所述玻璃内包括碱金属离子、碱土金属离子以及其他金属阳离子。所述玻璃具有相对的上表面和下表面。本实施例中，所述下表面用于邻接诸如太阳能电池、液晶显示模组等的工作器件。
执行步骤S2，在玻璃的下表面形成用于阻挡碱金属离子、碱土金属离子以及其他金属阳离子的阻挡层501，所述阻挡层501可以防止碱金属离子、碱土金属离子以及其他金属阳离子受电场影响而逸出玻璃下表面，进而抑制所述工作器件的性能退化。
具体地，所述阻挡层501的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层501的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。可以通过物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD)、磁控溅射（magnetron sputtering）、化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）、溶胶凝胶（sol gel）、卷对卷（roll to roll）、旋涂（spin coating）、喷涂（spraycoating）、狭缝涂布（slit coating）或浸涂（dip coating）的方法形成所述阻挡层501。
本实施例中，所述盖板的制造方法还可以包括：在透光基体500的第二表面（上表面）形成减少入射光反射的抗反射层502。这样形成的盖板，在抑制金属阳离子对工作器件性能退化的同时，还可以增加光透过率。
参考图8，示出了本发明盖板制造方法第二实施例的示意图。本实施例中，所述抗反射层为单层结构，并且抗反射层的材料与阻挡层的材料相同，所述盖板制造方法在提供透光基体500之后，同时在透光基体500的两个表面上分别形成阻挡层501和抗反射层502。
例如，所述阻挡层501和抗反射层502均为二氧化硅，可以通过浸涂（dipcoating）的方法同时在透光基体500的两个表面分别形成阻挡层501和抗反射层502。
参考图9，示出了本发明盖板制造方法第三实施例的示意图。本实施例以形成多层结构抗反射层为例。
为了形成多层结构的抗反射层，在透光基体500的第二表面形成抗反射层的步骤包括：依次在所述透光基体500的第二表面形成多层抗反射薄膜L1、L2、L3……Ln，所述多层抗反射薄膜L1、L2、L3……Ln构成多层结构的抗反射层。
需要说明的是，在上述盖板的制造方法的实施例中，在形成阻挡层501的步骤之后，还包括对所述阻挡层501进行烘干处理。具体地，对所述阻挡层501进行烘干处理的步骤包括：以100~300℃的温度进行烘干。
在透光基体500为玻璃的实施例中，所述盖板的制造方法，在形成阻挡层501的步骤之后（或形成阻挡层和抗反射层的步骤之后），还包括对所述玻璃进行加热处理，以使所述玻璃转化为钢化玻璃。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (49)
1.一种盖板，适于覆盖工作器件，所述工作器件在盖板形成有电场，其特征在于，所述盖板包括：
透光基体，所述透光基体具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面邻接于所述工作器件；
阻挡层，位于所述透光基体的第一表面，用于阻挡所述透光基体内物质因所述电场作用而逸出，以抑制所述工作器件的性能退化；
抗反射层，位于所述透光基体的第二表面，用于减少透光基体第二表面上入射光的反射。
2.如权利要求1所述盖板，其特征在于，所述阻挡层为透光绝缘材料。
3.如权利要求2所述盖板，其特征在于，所述阻挡层的光透过率大于或等于90%。
4.如权利要求1所述盖板，其特征在于，所述阻挡层的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
5.如权利要求4所述盖板，其特征在于，所述阻挡层的厚度在20~250nm的范围内。
6.如权利要求5所述盖板，其特征在于，所述阻挡层的厚度在20~50nm的范围内。
7.如权利要求6所述盖板，其特征在于，所述阻挡层的厚度为20nm、30nm或40nm。
8.如权利要求5所述盖板，其特征在于，所述阻挡层的厚度在50~150nm的范围内。
9.如权利要求8所述盖板，其特征在于，所述阻挡层的厚度为80nm、100nm、120nm或150nm。
10.如权利要求1所述盖板，其特征在于，所述阻挡层的材料为二氧化硅掺杂氧化铝，所述阻挡层的厚度为100nm。
11.如权利要求1至10中任一权利要求所述盖板，其特征在于，所述抗反射层为单层结构。
12.如权利要求11所述盖板，其特征在于，所述抗反射层的材料与所述阻挡层的材料相同。
13.如权利要求1至10中任一权利要求所述盖板，其特征在于，所述抗反射层为多层结构，包括依次位于透光基体第二表面的多层抗反射薄膜。
14.如权利要求13所述盖板，其特征在于，所述抗反射层的材料与所述阻挡层的材料相同。
15.如权利要求1所述盖板，其特征在于，所述抗反射层的材料为二氧化硅，或者，所述抗反射层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
16.如权利要求1所述盖板，其特征在于，所述透光基体为玻璃。
17.如权利要求16所述盖板，其特征在于，所述透光基体内物质为金属阳离子。
18.一种太阳能玻璃，装配于太阳能电池，所述太阳能电池在所述太阳能玻璃位置处形成电场，其特征在于，所述太阳能玻璃包括：
玻璃，所述玻璃具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面邻接于所述太阳能电池；
透光绝缘层，位于所述玻璃的第一表面，所述透光绝缘层的材料为二氧化硅，或者，所述透光绝缘层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合；
抗反射层，位于所述玻璃的第二表面，用于减少玻璃第二表面上入射光的反射。
19.如权利要求18所述的太阳能玻璃，其特征在于，所述玻璃为钠钙玻璃。
20.一种光伏器件，其特征在于，包括：
基底，所述基底内设置有太阳能电池；
位于基底上的透光基体；
位于透光基体上的抗反射层，用于减少光的反射；
位于透光基体和太阳能电池之间的阻挡层，用于阻挡所述透光基体内物质进入至太阳能电池，以抑制所述太阳能电池的性能退化。
21.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层为透光绝缘材料。
22.如权利要求21所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的光透过率大于或等于90%。
23.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合。
24.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的厚度在20~250nm的范围内。
25.如权利要求24所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的厚度在20~50nm的范围内。
26.如权利要求25所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的厚度为20nm、30nm或40nm。
27.如权利要求24所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的厚度在50~150nm的范围内。
28.如权利要求27所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的厚度为80nm、100nm、120nm或150nm。
29.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的材料为二氧化硅掺杂氧化铝，所述阻挡层的厚度为100nm。
30.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述透光基体为玻璃。
31.如权利要求30所述光伏器件，其特征在于，所述透光基体内物质为金属阳离子。
32.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述基底包括衬底层和位于衬底层上的粘合层，所述太阳能电池设置在所述粘合层内。
33.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层与所述基底相接触。
34.如权利要求20或33所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层与所述透光基体相接触。
35.如权利要求32所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层与所述粘合层、透光基体相接触；所述阻挡层的折射率与粘合层的折射率相等，或者，所述阻挡层的折射率与所述透光基体的折射率相等，或者所述阻挡层的折射率位于粘合层的折射率和透光基体的折射率之间。
36.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的折射率在1.2~2.2的范围内。
37.如权利要求36所述光伏器件，其特征在于，所述阻挡层的折射率在1.3~1.8的范围内。
38.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述粘合层的材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯醇缩丁醛的一种或多种。
39.如权利要求20所述光伏器件，其特征在于，所述太阳能电池为晶硅电池。
40.一种盖板的制造方法，所述盖板用于覆盖工作器件，所述工作器件在盖板位置处形成有电场，其特征在于，该方法包括：
提供透光基体，所述透光基体具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面相对于第二表面更接近所述工作器件；
在透光基体的第一表面形成用于阻挡所述透光基体内物质因所述电场作用而逸出、以抑制所述工作器件的性能退化的阻挡层。
41.如权利要求40所述盖板的制造方法，其特征在于，还包括：
在所述透光基体的第二表面形成用于减少入射光反射的抗反射层，该抗反射层与所述阻挡层的厚度相同且同步形成。
42.如权利要求40所述盖板的制造方法，其特征在于，所述透光基体是玻璃，所述透光基体内物质是金属阳离子。
43.如权利要求42所述盖板的制造方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为二氧化硅，或者，所述阻挡层的材料为二氧化硅与氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化钽或氧化钛中的一种或多种的组合；在透光基体的第一表面形成阻挡层的步骤包括：通过物理气相沉积、磁控溅射、化学气相沉积、溶胶凝胶、卷对卷、旋涂、喷涂、狭缝涂布或浸涂的方法形成阻挡层。
44.如权利要求41所述盖板的制造方法，其特征在于，所述抗反射层为单层结构，在形成阻挡层的同时形成抗反射层。
45.如权利要求44所述盖板的制造方法，其特征在于，通过浸涂的方法同时在透光基体的两个表面分别形成阻挡层和抗反射层。
46.如权利要求41所述盖板的制造方法，其特征在于，所述抗反射层为包括多层抗反射薄膜的多层结构；在透光基体的第二表面形成抗反射层的步骤包括依次在所述透光基体的第二表面形成多层抗反射薄膜。
47.如权利要求40所述盖板的制造方法，其特征在于，在形成阻挡层的步骤之后，还包括对所述阻挡层进行烘干处理。
48.如权利要求47所述盖板的制造方法，其特征在于，对所述阻挡层进行烘干处理的步骤包括：以100~300℃的温度进行烘干。
49.如权利要求42所述盖板的制造方法，其特征在于，在形成阻挡层的步骤之后，还包括对所述玻璃进行加热处理，以使所述玻璃转化为钢化玻璃。
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