发明名称 一种周期性结构的绒面透明导电薄膜及其制备方法
摘要 一种周期性结构的绒面透明导电薄膜,包括玻璃衬底层、起模板作用的第一层ZnO薄膜和起修饰作用的第二层ZnO薄膜并依次形成叠层结构,第一层ZnO薄膜厚度为300-1500nm,第二层ZnO薄膜的厚度为400-1000nm,构成具有散射作用的周期性结构绒面透明导电薄膜;其制备方法:利用水浴方法组装PS微球,用O<sub>2</sub>等离子刻蚀PS微球,利用PS微球的模板作用,得到具有周期性结构的陷光ZnO透明导电薄膜。本发明的优点是:制备的ZnO薄膜具有良好的陷光效果,作为前电极用于薄膜太阳电池,对400-1100nm电池所能利用的波长范围内有良好散射作用,可增加入射光在硅基薄膜电池中的光程,提高光利用率。
申请公布号 CN103515484B 申请公布日期 2015.08.19
申请号 CN201310416643.X 申请日期 2013.09.13
申请人 南开大学 发明人 张晓丹;梁雪娇;赵颖;梁俊辉;高海波;黄茜;侯国付;许盛之;魏长春
分类号 H01L31/18(2006.01)I;H01L31/0224(2006.01)I;C23C14/35(2006.01)I 主分类号 H01L31/18(2006.01)I
代理机构 天津佳盟知识产权代理有限公司 12002 代理人 侯力
主权项 一种周期性结构的绒面透明导电薄膜的制备方法,所述绒面透明导电薄膜包括衬底层、起模板作用的第一层ZnO薄膜和起修饰作用的第二层ZnO薄膜并依次形成叠层结构,衬底层为硬质衬底玻璃,ZnO薄膜为掺杂氧化锌n型半导体材料,包括ZnO:H、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:B、ZnO:Mo和ZnO:W中的至少一种,其中第一层ZnO薄膜厚度为300‑1500nm,第二层ZnO薄膜的厚度为400‑1000nm,构成具有宽光谱散射作用的周期性结构的绒面透明导电薄膜,周期性结构的ZnO绒面透明导电薄膜的均方根粗糙度为30‑250nm,其特征在于:利用水浴方法组装聚苯乙烯微球,用O<sub>2</sub>等离子刻蚀聚苯乙烯微球,利用聚苯乙烯微球的模板作用,得到具有周期性结构的陷光ZnO透明导电薄膜,步骤如下:1)将玻璃衬底浸泡在H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>与H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的体积比为2:1的混合溶液里进行亲水处理,处理时间为2‑10小时;2)把上述玻璃衬底放在水平台上,将粒径为1‑5μm、浓度为5wt%的聚苯乙烯微球乳胶溶液垂直滴在玻璃衬底上,溶液慢慢扩散开使聚苯乙烯微球不均匀散布于玻璃衬底上,然后把玻璃衬底放在水蒸气上进行自组装,经过30min的水浴,玻璃衬底上形成单层六方密排的聚苯乙烯微球;3)将上述单层六方密排的聚苯乙烯微球,进行O<sub>2</sub>等离子刻蚀,刻蚀后聚苯乙烯微球的大小为0.5‑4μm;4)在刻蚀后的聚苯乙烯微球上采用磁控溅射方法沉积第一层厚度为300‑1500nm的ZnO薄膜,然后将玻璃衬底放在水里进行超声处理直至聚苯乙烯微球完全处理干净;5)采用磁控溅射的方法再沉积第二层厚度为400‑1000nm的ZnO薄膜,即可制得具有周期性结构的绒面透明导电薄膜。
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