一種提高鋁摻雜氧化鋅透明導電薄膜導電性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于侶滲雜氧化鋒透明導電薄膜的制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種提高 侶滲雜氧化鋒透明導線薄膜導電性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 透明導電薄膜（TC0)在各類顯示器的透明電極、電磁防護屏、熱鏡及太陽能電池 等領(lǐng)域有著廣泛的應用。在太陽能電池中使用時，其主要負責光電流的收集，因此要求具 有高的電導率；同時，TC0又要盡量減少對太陽光譜的吸收，因此要求其具有寬能隙寬度， 對可見光的吸收少，透過率高。與錫滲雜氧化銅（IT0)相比，侶滲雜氧化鋒（AZ0)透明導電 薄膜具有價格低廉和無毒環(huán)保等優(yōu)點，成為了國內(nèi)外研究的熱點。目前AZ0透明導線薄膜 的制備方法多為磁控瓣射法、物理氣相沉積和化學氣相沉積法等，雖然該些制備方法可W 制得電阻率較低的透明導電薄膜，但是制備需要的設(shè)備昂貴，不適于大面積制備。另外，溶 膠-凝膠法制備透明導電薄膜具有操作簡單方便、成本低廉和易于工業(yè)化等優(yōu)點，但是制 得的透明導電薄膜存在電阻率偏高的缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種提高侶滲雜氧化鋒透明導電薄膜導電性的 方法。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種提高侶滲雜氧化鋒透明導電 薄膜導電性的方法，其特征在于包括W下步驟；（1)制備侶滲雜氧化鋒溶膠，W化(C&COO) 2 和AlCl3,6H2〇為原料，己二醇甲離為溶劑，己醇胺為穩(wěn)定劑，將原料和穩(wěn)定劑溶于溶劑中得 到總金屬離子摩爾濃度為0. 5mol/L的溶液，其中侶離子占總金屬離子的摩爾百分比為1%， 總金屬離子和己醇胺的摩爾比為1:1，將溶液于7〇°C攬拌3小時得到透明的溶膠，該溶膠在 室溫下于空氣中靜置24小時進行陳化，W備鍛膜；（2)清洗玻璃襯底，將玻璃襯底依次在洗 漆劑、丙酬、無水己醇和去離子水中浸泡10分鐘，再放到超聲清洗器中超聲15分鐘，取出， 放在烘箱中烘干；（3)制備侶滲雜氧化鋒透明導電薄膜，將清洗干凈的玻璃襯底放在勻膠 機上，滴上陳化后的溶膠并旋涂制得前驅(qū)膜，在300°C預燒，再冷卻到室溫，將此鍛膜過程重 復多次之后于空氣中550°C退火1小時，制得侶滲雜氧化鋒透明導電薄膜；（4)侶滲雜氧化 鋒透明導電薄膜真空退火，將制得的侶滲雜氧化鋒透明導電薄膜在真空下于40(TC退火10 小時制得高導電性的侶滲雜氧化鋒透明導電薄膜。
[0005] 本發(fā)明操作簡單方便且成本低廉，易于大規(guī)模推廣和工業(yè)化應用，可廣泛應用于 透明導電薄膜的處理工藝中來提高TC0透明導電薄膜的導電性，進而滿足實際需要。
【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明實施例1在不同真空度下二次退火制得的侶滲雜氧化鋒透明導電薄 膜的XRD曲線，圖2是本發(fā)明實施例1在不同真空度下二次退火制得的侶滲雜氧化鋒透明 導電薄膜的透光率變化曲線，圖3是本發(fā)明實施例2在同一真空度下不同二次退火溫度制 得的侶滲雜氧化鋒透明導電薄膜的透光率變化曲線。
【具體實施方式】
[0007] W下通過實施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本 發(fā)明上述主題的范圍僅限于W下的實施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā) 明的范圍。
[000引 實施例1 WZn畑30)0)2和A1C13'6&0為原料，己二醇甲離為溶劑，己醇胺為穩(wěn)定劑，將原料和穩(wěn) 定劑溶于溶劑中得到總金屬離子摩爾濃度為0. 5mol/L的溶液，其中侶離子占總金屬離子 的摩爾百分比為1%，總金屬離子和己醇胺的摩爾比為1: 1，將溶液于70°C攬拌3小時得到透 明的溶膠，該溶膠在室溫下于空氣中靜置24小時進行陳化。采用旋涂法在潔凈干燥的玻璃 襯底上W低速lOOOr/min12s和高速4000r/min80s得到凝膠膜。在300°C預燒，再冷卻到 室溫，完成單層膜制備，在單層膜的基礎(chǔ)上，重復旋涂鍛膜8次，制得前驅(qū)薄膜，然后將制得 的前驅(qū)薄膜于空氣中550°C退火1小時，得到AZ0透明導電薄膜。再將制得的AZ0透明導電 薄膜在石英管式爐中分別在不同的真空度下于400°C二次退火10小時，二次退火時石英管 中的壓強保持在6000化、5化、5X10-申a。為了做更低壓強下的退火，將樣品放在真空度更 高的裝置中進行5Xl(T6Pa下的二次退火。不同真空度下二次退火制得的AZ0透明導電薄 膜的電阻率各不相同。
[0009] 如圖1所示，X射線衍射結(jié)果表明制得的AZ0透明導電薄膜具有良好的C軸取向； 如圖2所示，經(jīng)過真空二次退火制得的侶滲雜氧化鋒薄膜仍然具有較好的透光率，和二次 真空退火前相當；通過四探針測試得到AZ0透明導電薄膜的方塊電阻如表1所示。
[0010] 表1二次退火前后AZ0透明導電薄膜的方塊電阻
【主權(quán)項】
1. 一種提高鋁摻雜氧化鋅透明導電薄膜導電性的方法，其特征在于包括以下步驟： (1)制備鋁摻雜氧化鋅溶膠，以Zn(CH3COO)JPAlCl3*6H20為原料，乙二醇甲醚為溶劑，乙醇 胺為穩(wěn)定劑，將原料和穩(wěn)定劑溶于溶劑中得到總金屬離子摩爾濃度為〇. 5mol/L的溶液，其 中鋁離子占總金屬離子的摩爾百分比為1%，總金屬離子和乙醇胺的摩爾比為1:1，將溶液 于70°C攪拌3小時得到透明的溶膠，該溶膠在室溫下于空氣中靜置24小時進行陳化，以備 鍍膜；（2)清洗玻璃襯底，將玻璃襯底依次在洗滌劑、丙酮、無水乙醇和去離子水中浸泡10 分鐘，再放到超聲清洗器中超聲15分鐘，取出，放在烘箱中烘干；（3)制備鋁摻雜氧化鋅透 明導電薄膜，將清洗干凈的玻璃襯底放在勻膠機上，滴上陳化后的溶膠并旋涂制得前驅(qū)膜， 在300°C預燒，再冷卻到室溫，將此鍍膜過程重復多次之后于空氣中550°C退火1小時，制得 鋁摻雜氧化鋅透明導電薄膜；（4)鋁摻雜氧化鋅透明導電薄膜真空退火，將制得的鋁摻雜 氧化鋅透明導電薄膜在真空下于400°C退火10小時制得高導電性的鋁摻雜氧化鋅透明導 電薄膜。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高鋁摻雜氧化鋅透明導線薄膜導電性的方法，包括制備鋁摻雜氧化鋅溶膠，清洗玻璃襯底，制備鋁摻雜氧化鋅透明導電薄膜和鋁摻雜氧化鋅透明導電薄膜真空退火等步驟。本發(fā)明操作簡單方便且成本低廉，易于大規(guī)模推廣和工業(yè)化應用，可廣泛應用于透明導電薄膜的處理工藝中來提高TCO透明導電薄膜的導電性，進而滿足實際需要。
【IPC分類】H01B13-00
【公開號】CN104821206
【申請?zhí)枴緾N201510127530
【發(fā)明人】王顯威, 邢玲迪, 胡艷春, 王小二, 崔瑞霞
【申請人】河南師范大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月24日