透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法和應(yīng)用，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅10~20份，乙醇胺3~8份，乙二醇甲醚10~30份，六次甲基四胺8~12份，氧化錫10~15份，氧化鉬2~6份，鋁1~5份，增強(qiáng)劑2~5份。還包括鄰二氯苯0.3~1.6份。所述增強(qiáng)劑為碳硅纖維。該透明導(dǎo)電薄膜具有良好的可見光透過性和導(dǎo)電性能，薄膜的可見光區(qū)域的平均透過率超過85.0%，方塊電阻低于30?/sq，有望作為透明底電極應(yīng)用于太陽能電池之中，為進(jìn)行太陽能電池透明電極的開發(fā)研究具有一定意義。
【專利說明】透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池導(dǎo)電膜材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種透明導(dǎo)電薄膜及其制 備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 在社會(huì)高速發(fā)展的今天，不可再生資源不斷減少，為此尋找和開發(fā)新能源成擺在 了人類發(fā)展的進(jìn)程中。眾所周知，不可再生能源的使用經(jīng)常會(huì)伴隨著生態(tài)環(huán)境的污染，這 也是人類不得不要去解決的難題。太陽能作為一種綠色能源對(duì)環(huán)境沒有任何無污染性，而 且它的來源簡(jiǎn)單，可以說是在人類的生存年限內(nèi)其是取之不盡用之不竭的。太陽能不僅是 一次性能源，還是清潔能源，它資源豐富、普遍存在、無需運(yùn)輸、還可免費(fèi)使用、最重要的是 對(duì)環(huán)境沒有任何污染。太陽能電池也因太陽能的特殊性具有許多其他發(fā)電方式所不具備的 優(yōu)點(diǎn)：不受地域限制、不消耗燃料、規(guī)?？纱罂尚　㈧`活性大、無污染、無噪音、安全可靠、建 設(shè)周期短、維護(hù)簡(jiǎn)單、最具有大規(guī)模應(yīng)用的可能性。所以很多專家把太陽能能源作為可替代 的能源去開發(fā)，希望太陽能夠造福于人類。現(xiàn)如今所使用的太陽能有很大一部分是由太陽 電池轉(zhuǎn)換得來的。因?yàn)樘柲茈姵貙?duì)光有感應(yīng)，能夠把照射在其表面的光能轉(zhuǎn)換為電能。 目前，在有關(guān)專家的努力下，太陽能電池己經(jīng)走向了商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。
[0003] 透明導(dǎo)電薄膜可作為有機(jī)太陽能電池的底電極，并提供了輻射光進(jìn)入器件的通 道。應(yīng)用的最為廣泛的是IT0導(dǎo)電玻璃。IT0是銦氧化物和錫氧化物的混合物。通常，它 們的質(zhì)量份數(shù)分別為90%和10%。IT0薄膜在氧化物導(dǎo)電膜中的透過率最高，導(dǎo)電性能最 好，而且容易在酸液中蝕刻出細(xì)微的圖形，因此在光電領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。但是由于 IT0的主要元素成分之一的銦是相對(duì)稀缺的元素，所以IT0對(duì)于人們的需求來講過于昂 貴。從這個(gè)意義上說，為光伏電池和其他光電器件開發(fā)應(yīng)用其他的或是新型的透明導(dǎo)電薄 膜就顯得很有必要了。開發(fā)新的透明導(dǎo)電薄膜對(duì)于聚合物太陽能電池的透明電極的研究有 著重要的意義。透明導(dǎo)電氧化物（TC0)包括FT0、IT0、AZ0等，雖然廣泛應(yīng)用于光電器件， 但是在某些情況下它們的電阻率仍然不足夠低來滿足這些實(shí)用性的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法和應(yīng)用，該透明導(dǎo)電薄膜具 有良好的可見光透過性和導(dǎo)電性能。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)手段為： 一種透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅1(T20份，乙醇胺:T8份，乙二 醇甲醚1(T30份，六次甲基四胺8?12份，氧化錫1(T15份，氧化鑰2飛份，鋁1飛份，增強(qiáng) 劑2?5份。
[0006] 還包括鄰二氯苯0.3?1.6份。
[0007] 所述增強(qiáng)劑為碳硅纖維。
[0008] 透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅12~18份，乙醇胺4~6份，乙二 醇甲醚15~25份，六次甲基四胺1(T12份，氧化錫12~14份，氧化鑰：T5份，鋁2~4份，鄰二 氯苯0. 6~1. 2份，增強(qiáng)劑：T4份。
[0009] 透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅16份，乙醇胺5份，乙二醇甲 醚20份，六次甲基四胺11份，氧化錫13份，氧化鑰4份，鋁3份，鄰二氯苯0.9份，增強(qiáng)劑 3. 5 份。
[0010] 所述透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，包括如下步驟： 1) 將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至5(T80°C，高速 攪拌2?4h，形成透明的膠體，靜置18?30h ; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到的 膠體中，攪拌，升溫至50(T8(KrC，相互熔融滲透，攪拌l(T20h，暴露于紫外光下，紫外光功 率為80(Tl200W，暴露時(shí)間為1?3h，得到成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。
[0011] 步驟1)中加熱至65°c，高速攪拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速 為 12000rpm。
[0012] 步驟2)中升溫至700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為 1000W，暴露時(shí)間為2h。
[0013] 步驟3)中勻膠機(jī)低速的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
[0014] 所述透明導(dǎo)電薄膜在制備太陽能電池透明電極中的應(yīng)用。
[0015] 有益效果：本發(fā)明提供的一種透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法和應(yīng)用，該透明導(dǎo)電薄 膜具有良好的可見光透過性和導(dǎo)電性能，薄膜的可見光區(qū)域的平均透過率超過85. 0%，方 塊電阻低于30Q/sq，有望作為透明底電極應(yīng)用于太陽能電池之中，為進(jìn)行太陽能電池透明 電極的開發(fā)研究具有一定意義。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 一種透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅10份，乙醇胺3份，乙二醇甲 醚10份，六次甲基四胺8份，氧化錫10份，氧化鑰2份，鋁1份，增強(qiáng)劑碳硅纖維2份。
[0017] 制備方法，包括如下步驟： 1) 將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至65°c，高速攪 拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速為12000rpm ; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到 的膠體中，攪拌，升溫至700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為 1000W，暴露時(shí)間為2h，得到成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。勻膠機(jī)低速的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
[0018] 實(shí)施例2 一種透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅20份，乙醇胺8份，乙二醇甲 醚30份，六次甲基四胺12份，氧化錫15份，氧化鑰6份，鋁5份，增強(qiáng)劑碳硅纖維5份。
[0019] 制備方法，包括如下步驟： 1) 將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至65°c，高速攪 拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速為12000rpm ; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到 的膠體中，攪拌，升溫至700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為 1000W，暴露時(shí)間為2h，得到成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。勻膠機(jī)低速的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
[0020] 實(shí)施例3 一種透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅10份，乙醇胺3份，乙二醇甲 醚10份，六次甲基四胺8份，氧化錫10份，氧化鑰2份，鋁1份，鄰二氯苯0.3份，增強(qiáng)劑 碳硅纖維2份。
[0021] 制備方法，包括如下步驟： 1) 將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至65°c，高速攪 拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速為12000rpm ; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到 的膠體中，攪拌，升溫至700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為 1000W，暴露時(shí)間為2h，得到成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。勻膠機(jī)低速的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
[0022] 實(shí)施例4 一種透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅20份，乙醇胺8份，乙二醇甲 醚30份，六次甲基四胺12份，氧化錫15份，氧化鑰6份，鋁5份，鄰二氯苯1.6份，增強(qiáng)劑 碳娃纖維5份。
[0023] 制備方法，包括如下步驟： 1) 將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至65°C，高速攪 拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速為12000rpm ; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到 的膠體中，攪拌，升溫至700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為 1000W，暴露時(shí)間為2h，得到成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。勻膠機(jī)低速的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
[0024] 實(shí)施例5 透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅12份，乙醇胺4份，乙二醇甲醚15 份，六次甲基四胺10份，氧化錫12份，氧化鑰3份，鋁2份，鄰二氯苯0.6份，增強(qiáng)劑碳硅 纖維3份。
[0025] 制備方法，包括如下步驟： 1)將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至65°C，高速攪 拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速為12000rpm ; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到 的膠體中，攪拌，升溫至700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為 1000W，暴露時(shí)間為2h，得到成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。勻膠機(jī)低速的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
[0026] 實(shí)施例6 透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅18份，乙醇胺6份，乙二醇甲醚25 份，六次甲基四胺12份，氧化錫14份，氧化鑰5份，鋁4份，鄰二氯苯1.2份，增強(qiáng)劑碳硅 纖維4份。
[0027] 制備方法，包括如下步驟： 1) 將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至65°C，高速攪 拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速為12000rpm ; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到 的膠體中，攪拌，升溫至700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為 1000W，暴露時(shí)間為2h，得到成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。勻膠機(jī)低速的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
[0028] 實(shí)施例7 透明導(dǎo)電薄膜，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅16份，乙醇胺5份，乙二醇甲醚20 份，六次甲基四胺11份，氧化錫13份，氧化鑰4份，鋁3份，鄰二氯苯0.9份，增強(qiáng)劑碳硅 纖維3. 5份。
[0029] 制備方法，包括如下步驟： 1) 將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至65°C，高速攪 拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速為12000rpm ; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到 的膠體中，攪拌，升溫至700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為 1000W，暴露時(shí)間為2h，得到成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。勻膠機(jī)低速的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
[0030] 用紫外-可見光譜儀（VarianCary 5000)測(cè)試透明導(dǎo)電薄膜的300-800 nm的透 射譜，計(jì)算得薄膜的可見光區(qū)域的平均透過率，電學(xué)性質(zhì)用Ecopia HMS 3000型霍爾效 應(yīng)測(cè)試儀和SX1934型四探針進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果見表1。
[0031] 表1:

【權(quán)利要求】
1. 一種透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸鋅1(T20份，乙醇 胺:T8份，乙二醇甲醚1(T30份，六次甲基四胺8?12份，氧化錫1(T15份，氧化鑰2飛份， 鋁1飛份，增強(qiáng)劑2飛份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于：還包括鄰二氯苯0.3~1. 6份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于：所述增強(qiáng)劑為碳硅纖維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸 鋅12?18份，乙醇胺4?6份，乙二醇甲醚15?25份，六次甲基四胺KT12份，氧化錫12?14 份，氧化鑰：T5份，鋁2~4份，鄰二氯苯0.6~1.2份，增強(qiáng)劑：T4份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：醋酸 鋅16份，乙醇胺5份，乙二醇甲醚20份，六次甲基四胺11份，氧化錫13份，氧化鑰4份， 鋁3份，鄰二氯苯0.9份，增強(qiáng)劑3. 5份。
6. 權(quán)利要求1所述透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟： 1) 將醋酸鋅加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加熱至5(T80°C，高速 攪拌2?4h，形成透明的膠體，靜置18?30h; 2) 將六次甲基四胺、氧化錫、氧化鑰、鋁、鄰二氯苯和增強(qiáng)劑依次加入到步驟1)得到的 膠體中，攪拌，升溫至50(T8(KrC，相互熔融滲透，攪拌l(T20h，暴露于紫外光下，紫外光功 率為80(Tl200W，暴露時(shí)間為1?3h，成膜材料； 3) 將步驟2)得到的成膜材料采用勻膠機(jī)旋涂轉(zhuǎn)移到太陽能電池玻璃襯底上，得到透明 導(dǎo)電薄膜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于：步驟1)中加熱至 65°C，高速攪拌3h，形成透明的膠體，靜置34h，高速攪拌的轉(zhuǎn)速為12000rpm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于：步驟2)中升溫至 700°C，相互熔融滲透，攪拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率為1000W，暴露時(shí)間為2h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于：步驟3)中勻膠機(jī)低速 的轉(zhuǎn)速為800rpm，高速轉(zhuǎn)速為4000rpm，高速保持30s。
10. 權(quán)利要求1所述透明導(dǎo)電薄膜在制備太陽能電池透明電極中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】H01L31/0224GK104376895SQ201410637665
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】黃新東, 劉天人 申請(qǐng)人:無錫中潔能源技術(shù)有限公司