一种高雾度复合透明导电电极的制备方法
[0028]采用迈耶棒法的具体过程优选是:将龟裂液滴到衬底上，厚度优选为0.5?3mm，迈耶棒运行速度优选为0.5?15cm/s，龟裂薄膜的厚度为10?50 μπι。
[0029]采用旋涂法的具体过程优选是:将龟裂液滴到衬底上，用旋涂机以100?300r/min的速度持续运行5?20s，再以500?1000r/min的转速持续旋涂0?60s，即获得龟裂薄膜，所述龟裂薄膜的厚度为2?20 μ m。
[0030]本发明步骤(3)中采用磁控溅射法在龟裂模板上沉积一层致密的金属薄膜时，溅射功率优选为100?200W，磁控腔室内温度优选为20?25°C，龟裂模板表面温度优选为30?60°C;步骤(3)中所述金属薄膜的厚度优选为50?250nm ;所述的金属薄膜中金属优选为银、铜、铝、金和镍中的一种或几种。
[0031]步骤(4)中优选采用水洗法将衬底上的龟裂模板去除，在衬底上形成金属网格透明薄膜的网孔大小优选为5?150 μm，金属线宽度优选为0.5?12 μπι。
[0032]采用水洗法将衬底上的龟裂模板去除的具体过程为:将金属薄膜冷却至室温，使用水流冲去模板，可根据模板与衬底结合的难易程度适当调节水流的速度。
[0033]本发明步骤(5)中采用磁控溅射法在金属网格透明导电薄膜表面沉积一层致密的金属氧化物，所述的金属氧化物优选为铝掺杂氧化锌ΑΖ0，其厚度优选为400?lOOOnm，磁控溅射的功率优选为100?200W，磁控溅射时腔室内温度优选为20?200°C，金属网格透明薄膜的表面温度优选为30?200°C。
[0034]本发明步骤￠)中所述冰醋酸、浓盐酸和去离子水的体积比优选为0.5?1.5:1 ?3:200o
[0035]因浓盐酸极易挥发，配制过程中要尽量减少浓盐酸与空气的接触，从而减少其挥发，使配方更精确。
[0036]本发明步骤(7)中将步骤(5)中制备的低雾度复合透明导电电极在刻蚀液中优选浸泡10?30s后，迅速取出并采用去离子水清洗干净，干燥后即得高雾度复合透明导电电极。
[0037]干燥采用氮气枪或净化压缩空气枪吹干表面残留的去离子水。
[0038]本发明的原理是:将龟裂液涂在衬底表面，龟裂溶胶液中的水分在加热条件下挥发，龟裂溶胶形成凝胶薄膜时收缩产生了内应力释放，从而产生裂纹，纹路细小而密集。经磁控溅射镀膜后，样品表面被金属膜所覆盖，用去离子水冲洗样品，去除龟裂模板，此时形成一个连续的金属网络。然后再用磁控溅射镀一层金属氧化物，用刻蚀液进行刻蚀一定时间，从而形成了基于金属网格和表面织构金属氧化物的复合透明导电电极。金属网格可以降低表面电阻，而表面织构金属氧化物可以增大雾度、调节金属网格电阻分布的不均匀性，二者相辅相成，促进载流子的收集和输运，有利于太阳能电池转换效率的提高。
[0039]本发明的第二个目的是通过以下技术方案来实现的:采用上述的高雾度复合透明导电电极的制备方法制成的高雾度复合透明导电电极。
[0040]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
[0041](1)本发明在龟裂模板法制备的金属网格上，沉积金属氧化物并进行刻蚀，有效提高了电极的雾度和导电性；
[0042](2)本发明通过将金属网格与金属氧化物的复合，有效改善了金属网格表面电阻分布的不均匀性；
[0043](3)本发明容易调节金属网格结构，从而实现电极透光性和导电性的平衡；
[0044](4)本发明提出的基于金属网格和表面织构金属氧化物制备复合透明导电电极是传统金属氧化物透明导电电极的有力竞争者，能够提高太阳能电池的转换效率，间接降低电池的生产成本；
[0045](5)该方法制成的复合透明导电电极具有较高的雾度，对入射光具有很好的散射能力，能极大增强薄膜电池半导体层对光的吸收，进而增加短路光电流密度，最终提高太阳能电池的光电转换效率；
[0046](6)本发明复合电极造价相对低廉，产率较高，易于产业化，同时制成的电极具有导电性好、透光率高、雾度高等特点，能预期提高载流子收集效率，改善太阳能电池的转换效率。
【附图说明】
[0047]图1是本发明实施例1-4中基于金属网格和表面织构金属氧化物制备复合透明导电电极的制备流程图，其中(1)表示龟裂液的沉积，(2)表示龟裂薄膜的形成，(3)表示龟裂模板的形成，(4)表示金属薄膜的沉积及龟裂模板的去除，形成金属网格(5)表示金属氧化物的沉积(6)表示腐蚀液刻蚀后复合透明导电电极的形成。图中1表示衬底，2表示金属网格，3表示表面织构金属氧化物；
[0048]图2是本发明实施例1中制成的金属网格的光学显微镜图，放大50倍，图中所示标尺长度为100微米；
[0049]图3是本发明实施例1中的lOOOnm(厚度)的ΑΖ0(分布在金属网格内)刻蚀30S后的SEM图，放大5000倍；
[0050]图4是本发明实施例1中基于金属网格和表面织构金属氧化物制备的复合透明导电电极的SEM图，放大2000倍；
[0051]图5为本发明实施例1中金属网格表面覆盖织构金属氧化物后的透光率和表面电阻图；
[0052]图6为本发明实施例1中金属网格表面覆盖织构金属氧化物前后的雾度比较图。
【具体实施方式】
[0053]实施例1
[0054]如图1所示，本实施例提供了一种高雾度复合透明导电电极的制备方法，即基于金属网格和表面织构金属氧化物即制备复合透明导电电极的制备方法，其中(1)表示龟裂模板液的沉积，(2)表示龟裂模板的形成，(3)表示金属薄膜的沉积，(4)表示龟裂模板的去除，也即金属网格的形成，(5)表不金属氧化物的沉积，(6)表不金属氧化物的刻蚀，也即金属网格和表面织构金属氧化物复合透明导电电极的形成，其中:1表不金属网络线，2表不网孔，3表示表面织构金属氧化物。
[0055]各步骤的详细过程如下:
[0056](一 )龟裂液的制备和龟裂薄膜的沉积
[0057]以蛋清液为原料，向蛋清液中加入去离子水(其中去离子水和蛋清液的体积比为1:2)，超声lOmin，离心机以3000r/min的速度离心5min，去除下层杂质，得到透明淡黄色龟裂液。然后采用旋涂法在玻璃衬底上沉积龟裂薄膜，具体是:在衬底上滴加龟裂液，采用旋涂机以100r/min的速度持续5s，再以600r/min的转速持续旋涂20s获得厚度约为15 μπι
的龟裂薄膜。
[0058]( 二 )龟裂模板的形成
[0059]将(一)中的样品平放在加热台上(加热台表面温度设为50°C)，湿度条件为30%，加热lOmin，即可获得龟裂模板。
[0060](三)磁控溅射沉积金属薄膜
[0061]本实施例沉积的是金属薄膜厚度约为200nm，采用的金属为银，除银之外的其它金属比如铜、铝、金、银镍合金等也是可行的，调节磁控溅射功率为200W，磁控腔室内温度约为25°C，样品表面温度约为60°C。
[0062](四)去除龟裂模板，形成金属网格
[0063]龟裂模板采用水流冲洗的方法去除，具体是:将沉积金属薄膜的样品冷却至室温，
文档序号 :
【 9599267 】
技术研发人员：高进伟,李若朋,张文辉
技术所有人：华南师范大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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