[发明专利]透明导电薄膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

    本发明属于太阳能电池导电膜材料技术领域，具体涉及一种透明导电薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

在社会高速发展的今天,不可再生资源不断减少,为此寻找和开发新能源成摆在了人类发展的进程中。众所周知,不可再生能源的使用经常会伴随着生态环境的污染,这也是人类不得不要去解决的难题。太阳能作为一种绿色能源对环境没有任何无污染性,而且它的来源简单,可以说是在人类的生存年限内其是取之不尽用之不竭的。太阳能不仅是一次性能源,还是清洁能源,它资源丰富、普遍存在、无需运输、还可免费使用、最重要的是对环境没有任何污染。太阳能电池也因太阳能的特殊性具有许多其他发电方式所不具备的优点:不受地域限制、不消耗燃料、规模可大可小、灵活性大、无污染、无噪音、安全可靠、建设周期短、维护简单、最具有大规模应用的可能性。所以很多专家把太阳能能源作为可替代的能源去开发,希望太阳能够造福于人类。现如今所使用的太阳能有很大一部分是由太阳电池转换得来的。因为太阳能电池对光有感应,能够把照射在其表面的光能转换为电能。目前,在有关专家的努力下,太阳能电池己经走向了商业化和产业化。

    透明导电薄膜可作为有机太阳能电池的底电极，并提供了辐射光进入器件的通道。应用的最为广泛的是 ITO 导电玻璃。ITO 是铟氧化物和锡氧化物的混合物。通常，它们的质量份数分别为 90%和 10%。ITO 薄膜在氧化物导电膜中的透过率最高，导电性能最好，而且容易在酸液中蚀刻出细微的图形，因此在光电领域内获得了广泛的应用。但是由于 ITO 的主要元素成分之一的铟是相对稀缺的元素，所以 ITO对于人们的需求来讲过于昂贵。从这个意义上说，为光伏电池和其他光电器件开发应用其他的或是新型的透明导电薄膜就显得很有必要了。开发新的透明导电薄膜对于聚合物太阳能电池的透明电极的研究有着重要的意义。透明导电氧化物（TCO）包括 FTO、ITO、AZO 等，虽然广泛应用于光电器件，但是在某些情况下它们的电阻率仍然不足够低来满足这些实用性的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种透明导电薄膜及其制备方法和应用，该透明导电薄膜具有良好的可见光透过性和导电性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：

    一种透明导电薄膜，组分及各组分质量份数如下：醋酸锌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，氧化锡 10~15份，氧化钼 2~6份，铝1~5份，增强剂 2~5份。

    还包括邻二氯苯 0.3~1.6份。

    所述增强剂为碳硅纤维。

    透明导电薄膜，组分及各组分质量份数如下：醋酸锌12~18份，乙醇胺4~6份，乙二醇甲醚15~25份，六次甲基四胺10~12份，氧化锡 12~14份，氧化钼 3~5份，铝2~4份，邻二氯苯 0.6~1.2份，增强剂 3~4份。

    透明导电薄膜，组分及各组分质量份数如下：醋酸锌16份，乙醇胺5份，乙二醇甲醚20份，六次甲基四胺11份，氧化锡 13份，氧化钼 4份，铝3份，邻二氯苯 0.9份，增强剂 3.5份。

    所述透明导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：

1）将醋酸锌加入到乙二醇甲醚中，配置成溶液，然后加入乙醇胺，加热至50~80℃，高速搅拌2~4h，形成透明的胶体，静置18~30h；

2）将六次甲基四胺、氧化锡、氧化钼、铝、邻二氯苯和增强剂依次加入到步骤1）得到的胶体中，搅拌，升温至500~800℃，相互熔融渗透，搅拌10~20h，暴露于紫外光下，紫外光功率为800~1200W，暴露时间为1~3h，得到成膜材料；

3）将步骤2）得到的成膜材料采用匀胶机旋涂转移到太阳能电池玻璃衬底上，得到透明导电薄膜。

    步骤1）中加热至65℃，高速搅拌3h，形成透明的胶体，静置34h，高速搅拌的转速为12000rpm。

    步骤2）中升温至700℃，相互熔融渗透，搅拌15h，暴露于紫外光下，紫外光功率为1000W，暴露时间为2h。

    步骤3）中匀胶机低速的转速为800rpm，高速转速为4000rpm，高速保持30s。

  所述透明导电薄膜在制备太阳能电池透明电极中的应用。