本技術屬于光學薄膜屬于,尤其涉及一種減反射膜。
背景技術:
1、鋁合金是指以鋁為主要成分,經過合金造鑄或連鑄煉制而成的合金。其具有輕質、低密度、高強度等優良特性,使其成為市面上應用廣泛的一類金屬材料。鋁合金的用途十分廣泛,例如可以用于制造航空器材、船舶、汽車、機床金屬零部件,還用于制造軍事器械和工程機械,也可用于制造一些日常用品,如廚具、通訊設備等等。鋁合金材料本身質量輕,高強度,不易變形的特點,很多的檢測儀器的標準具都采用鋁合金材料進行加工。
2、目前,鋁合金材料的反射率為80~91%,但鋁合金材料做的標準具,其反射率較高時,當光線入射到標準具表面時,其反射光的強度比較高,會造成兩個問題:其一、比較高的反射光束,在光學系統內造成雜光;其二、比較高的反射率,反射回的光束與入射光束會發現干涉效應,進而會導致測量的精度下降。因此,鋁合金材料做的標準具使用要求低的反射率。為滿足這一要求則需要制備一種降低反射率的吸收膜。
3、cn?207233746u公開了一種太陽能電池減反射薄膜,其包括形成在硅片表面上的第一膜層、形成在所述的第一膜層上的第二膜層、形成在所述的第二膜層上的第三膜層,所述的第一膜層的折射率為2.15~2.4,所述的第三膜層的折射率為1.9~2.15且所述的第三膜層的折射率小于所述的第一膜層的折射率,所述的第二膜層的折射率自所述的第一膜層所在側向著所述的第三膜層所在側逐漸減小。其公開的減反射薄膜通過將第二膜層設置成漸變的折射率,減少了光在界面層發生的發射現象,提高了入射光的利用率,可提高太陽能電池的光電轉換效率0.05%以上。
4、綜上所述,有必要提供一種膜層層數少、膜層薄的減反射膜,以降低反射率至4%以下,達到產品的需求。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種減反射膜。所述減反射膜的結構簡單,膜厚薄、層數少,可以將鋁合金基板的反射率降低至4%以下,達到標準具的要求。
2、為達此目的,本實用新型采用以下技術方案:
3、本實用新型提供了一種減反射膜,所述減反射膜的膜層結構自基板向外包括:2~5組交替設置的高折射率膜層和介質材料膜層;
4、所述膜層結構中,靠近基板表面的第一層為高折射率膜層,靠近空氣界面的最外層為介質材料膜層;
5、相鄰膜層之間的光學厚度不同。
6、本實用新型中,以層疊設置的高折射率膜層和介質材料膜層為一組,所述減反射膜中包含有2~5組,例如可以是2組、3組、4組或5組,優選為3組。
7、本實用新型中所述減反射膜根據光學厚度和膜層材質設置膜層的設置方式,膜層總數較少,低殘余反射,能滿足鋁合金標準具的要求;
8、更具體地,本實用新型中將高折射率膜層與基板貼合設置,增加了膜層和基板的結合力;并將介質材料膜層靠近空氣界面,有利于降低反射率。
9、作為本實用新型的一個優選技術方案,所述高折射率膜層包括金屬鈦層。
10、優選地,所述高折射率膜層的厚度≤150nm,例如可以是150nm、130nm、110nm、90nm、70nm或50nm,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
11、作為本實用新型的一個優選技術方案,所述介質材料膜層包括sio2層。
12、優選地,所述介質材料膜層的厚度為50~150nm,例如可以是50nm、70nm、90nm、110nm、130nm或150nm,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
13、作為本實用新型的一個優選技術方案,所述減反射膜的厚度為290~530nm,例如可以是290nm、350nm、400nm、450nm、500nm或530nm,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用,優選為404.87nm。
14、作為本實用新型的一個優選技術方案,所述基板包括鋁合金基板。
15、優選地,所述高折射率膜層的光學厚度為0.1~2,例如可以是0.1、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8或2,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
16、優選地,靠近基板表面的第一層高折射率膜層的光學厚度為1.6~1.65,例如可以是1.6、1.61、1.62、1.63、1.64或1.65,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
17、優選地,靠近空氣界面的第一層高折射率膜層的光學厚度為0.1~0.15,例如可以是0.1、0.11、0.12、0.13、0.14或0.15,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
18、作為本實用新型的一個優選技術方案,所述介質材料膜層的光學厚度為0.9~1.1,例如可以是0.9、0.95、1.0、1.05或1.1,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
19、優選地,靠近基板表面的第一層所述介質材料膜層的光學厚度為0.95~1.0,例如可以是0.95、0.96、0.97、0.98、0.99或1.0,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
20、優選地,靠近空氣界面的第一層所述介質材料膜層的光學厚度為0.9~0.95,例如可以是0.9、0.91、0.92、0.93、0.94或0.95,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
21、示例性的,當所述減反射膜的膜層結構自基板向外包括3組交替設置的高折射率膜層和介質材料膜層時,自基板向外的方向包括依次疊加設置的第一高折射率膜層、第一介質材料膜層、第二高折射率膜層、第二介質材料膜層、第三高折射率膜層和第三介質材料膜層;
22、優選地,所述第一高折射率膜層的光學厚度為1.6~1.65,例如可以是1.6、1.61、1.62、1.63、1.64或1.65,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
23、所述第一介質材料膜層的光學厚度為0.95~1.0,例如可以是0.95、0.96、0.97、0.98、0.99或1.0,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
24、所述第二高折射率膜層的光學厚度為0.25~0.3,例如可以是0.25、0.26、0.27、0.28、0.29或0.3,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
25、所述第二介質材料膜層的光學厚度為1.05~1.1,例如可以是1.05、1.06、1.07、1.08、1.09或1.1,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
26、所述第三高折射率膜層的光學厚度為0.1~0.15,例如可以是0.1、0.11、0.12、0.13、0.14或0.15,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
27、所述第三介質材料膜層的光學厚度為0.9~0.95,例如可以是0.9、0.91、0.92、0.93、0.94或0.95,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
28、本實用新型中,所述減反射膜的制備方法包括如下步驟:
29、(1)對基板依次進行預處理和加熱處理;
30、(2)將基板放入真空室內,對真空室抽真空,而后采用離子源對基板進行預清潔;
31、(3)在步驟(2)所得預清潔后的基板上利用高折射率膜料和介質材料膜料交替鍍膜,而后進行冷卻處理,得到所述減反射膜。
32、優選地,步驟(1)所述預處理包括依次進行的浸洗、超聲清潔以及干燥處理。
33、優選地,所述浸洗包括采用揮發性洗劑進行浸泡清洗。
34、本實用新型中,所述浸洗的目的是:去除基板表面的車削液以及臟污。
35、優選地,所述干燥包括熱風干燥。
36、優選地,步驟(1)所述加熱處理前還包括對基板進行外觀檢驗。
37、優選地,步驟(2)所述抽真空的終點為真空度達到2.0e-3pa。
38、優選地,步驟(2)所述預清潔的時間50~70s,例如可以是50s、54s、58s、62s、66s或70s,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
39、優選地,步驟(3)所述高折射率膜料的制備過程包括:在真空狀態下,對高折射率材料進行預熔處理。
40、優選地,所述真空狀態的真空度為5.0e-3pa。
41、優選地,所述預熔包括:將電子槍束流從0逐漸增加到150ma,上升時間為10s,保持時間為10s;而后將電子槍束流從150ma增加到240ma,上升時間為10s,保持時間為10s,光斑掃描設置xs=65%,ys=45%;而后將電子槍束流逐漸降低至220ma,降低時間為5s,保持時間5s后打開擋板,材料以蒸汽分子的形式蒸發出來,蒸汽分子的蒸發速率為1a/s。
42、優選地,步驟(3)所述鍍膜中離子源能量bv的范圍為100-1500v,例如可以是100v、500v、900v、1300v或1500v,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
43、優選地,步驟(3)所述鍍膜中離子源bi電流密度為100-1800ma,例如可以是100ma、500ma、800ma、1100ma、1400ma或1500ma,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
44、優選地,步驟(3)所述鍍膜中離子源acc電壓為100-1000v,例如可以是100v、200v、400v、600v、800v或1000v,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
45、優選地,步驟(3)所述冷卻處理為真空冷卻。
46、優選地,所述真空冷卻的時間為1100~1300s,例如可以是1100s、1140s、1180s、1220s、1260s或1300s,但不限于所列舉的數值,數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
47、所述系統是指設備系統、裝置系統或生產裝置。
48、與現有技術相比,本實用新型的有益效果為:
49、(1)本實用新型提供的減反射膜結構簡單,膜厚薄、層數少,可以將鋁合金基板的反射率降低至4%以下,達到標準具的要求;
50、(2)本實用新型提供的減反射膜中高折射率膜層和介質材料膜層與金屬基板具有優異的結合力,保證了附著力和可靠性的要求;
51、(3)本實用新型提供的減反射膜的制備方法簡單,容易量產,適用于工業化生產。