一种提高铝掺杂氧化锌透明导电薄膜导电性的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于侣渗杂氧化锋透明导电薄膜的制备方法技术领域，具体设及一种提高 侣渗杂氧化锋透明导线薄膜导电性的方法。
【背景技术】
[0002] 透明导电薄膜（TC0)在各类显示器的透明电极、电磁防护屏、热镜及太阳能电池 等领域有着广泛的应用。在太阳能电池中使用时，其主要负责光电流的收集，因此要求具 有高的电导率；同时，TC0又要尽量减少对太阳光谱的吸收，因此要求其具有宽能隙宽度， 对可见光的吸收少，透过率高。与锡渗杂氧化铜（IT0)相比，侣渗杂氧化锋（AZ0)透明导电 薄膜具有价格低廉和无毒环保等优点，成为了国内外研究的热点。目前AZ0透明导线薄膜 的制备方法多为磁控瓣射法、物理气相沉积和化学气相沉积法等，虽然该些制备方法可W 制得电阻率较低的透明导电薄膜，但是制备需要的设备昂贵，不适于大面积制备。另外，溶 胶-凝胶法制备透明导电薄膜具有操作简单方便、成本低廉和易于工业化等优点，但是制 得的透明导电薄膜存在电阻率偏高的缺点。
【发明内容】
[0003] 本发明解决的技术问题是提供了一种提高侣渗杂氧化锋透明导电薄膜导电性的 方法。
[0004] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种提高侣渗杂氧化锋透明导电 薄膜导电性的方法，其特征在于包括W下步骤；（1)制备侣渗杂氧化锋溶胶，W化(C&COO) 2 和AlCl3,6H2〇为原料，己二醇甲離为溶剂，己醇胺为稳定剂，将原料和稳定剂溶于溶剂中得 到总金属离子摩尔浓度为0. 5mol/L的溶液，其中侣离子占总金属离子的摩尔百分比为1%， 总金属离子和己醇胺的摩尔比为1:1，将溶液于7〇°C揽拌3小时得到透明的溶胶，该溶胶在 室温下于空气中静置24小时进行陈化，W备锻膜；（2)清洗玻璃衬底，将玻璃衬底依次在洗 漆剂、丙酬、无水己醇和去离子水中浸泡10分钟，再放到超声清洗器中超声15分钟，取出， 放在烘箱中烘干；（3)制备侣渗杂氧化锋透明导电薄膜，将清洗干净的玻璃衬底放在匀胶 机上，滴上陈化后的溶胶并旋涂制得前驱膜，在300°C预烧，再冷却到室温，将此锻膜过程重 复多次之后于空气中550°C退火1小时，制得侣渗杂氧化锋透明导电薄膜；（4)侣渗杂氧化 锋透明导电薄膜真空退火，将制得的侣渗杂氧化锋透明导电薄膜在真空下于40(TC退火10 小时制得高导电性的侣渗杂氧化锋透明导电薄膜。
[0005] 本发明操作简单方便且成本低廉，易于大规模推广和工业化应用，可广泛应用于 透明导电薄膜的处理工艺中来提高TC0透明导电薄膜的导电性，进而满足实际需要。
【附图说明】
[0006] 图1是本发明实施例1在不同真空度下二次退火制得的侣渗杂氧化锋透明导电薄 膜的XRD曲线，图2是本发明实施例1在不同真空度下二次退火制得的侣渗杂氧化锋透明 导电薄膜的透光率变化曲线，图3是本发明实施例2在同一真空度下不同二次退火温度制 得的侣渗杂氧化锋透明导电薄膜的透光率变化曲线。
【具体实施方式】
[0007] W下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本 发明上述主题的范围仅限于W下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发 明的范围。
[000引 实施例1 WZn畑30)0)2和A1C13'6&0为原料，己二醇甲離为溶剂，己醇胺为稳定剂，将原料和稳 定剂溶于溶剂中得到总金属离子摩尔浓度为0. 5mol/L的溶液，其中侣离子占总金属离子 的摩尔百分比为1%，总金属离子和己醇胺的摩尔比为1: 1，将溶液于70°C揽拌3小时得到透 明的溶胶，该溶胶在室温下于空气中静置24小时进行陈化。采用旋涂法在洁净干燥的玻璃 衬底上W低速lOOOr/min12s和高速4000r/min80s得到凝胶膜。在300°C预烧，再冷却到 室温，完成单层膜制备，在单层膜的基础上，重复旋涂锻膜8次，制得前驱薄膜，然后将制得 的前驱薄膜于空气中550°C退火1小时，得到AZ0透明导电薄膜。再将制得的AZ0透明导电 薄膜在石英管式炉中分别在不同的真空度下于400°C二次退火10小时，二次退火时石英管 中的压强保持在6000化、5化、5X10-申a。为了做更低压强下的退火，将样品放在真空度更 高的装置中进行5Xl(T6Pa下的二次退火。不同真空度下二次退火制得的AZ0透明导电薄 膜的电阻率各不相同。
[0009] 如图1所示，X射线衍射结果表明制得的AZ0透明导电薄膜具有良好的C轴取向； 如图2所示，经过真空二次退火制得的侣渗杂氧化锋薄膜仍然具有较好的透光率，和二次 真空退火前相当；通过四探针测试得到AZ0透明导电薄膜的方块电阻如表1所示。
[0010] 表1二次退火前后AZ0透明导电薄膜的方块电阻
【主权项】
1. 一种提高铝掺杂氧化锌透明导电薄膜导电性的方法，其特征在于包括以下步骤： (1)制备铝掺杂氧化锌溶胶，以Zn(CH3COO)JPAlCl3*6H20为原料，乙二醇甲醚为溶剂，乙醇 胺为稳定剂，将原料和稳定剂溶于溶剂中得到总金属离子摩尔浓度为〇. 5mol/L的溶液，其 中铝离子占总金属离子的摩尔百分比为1%，总金属离子和乙醇胺的摩尔比为1:1，将溶液 于70°C搅拌3小时得到透明的溶胶，该溶胶在室温下于空气中静置24小时进行陈化，以备 镀膜；（2)清洗玻璃衬底，将玻璃衬底依次在洗涤剂、丙酮、无水乙醇和去离子水中浸泡10 分钟，再放到超声清洗器中超声15分钟，取出，放在烘箱中烘干；（3)制备铝掺杂氧化锌透 明导电薄膜，将清洗干净的玻璃衬底放在匀胶机上，滴上陈化后的溶胶并旋涂制得前驱膜， 在300°C预烧，再冷却到室温，将此镀膜过程重复多次之后于空气中550°C退火1小时，制得 铝掺杂氧化锌透明导电薄膜；（4)铝掺杂氧化锌透明导电薄膜真空退火，将制得的铝掺杂 氧化锌透明导电薄膜在真空下于400°C退火10小时制得高导电性的铝掺杂氧化锌透明导 电薄膜。
【专利摘要】本发明公开了一种提高铝掺杂氧化锌透明导线薄膜导电性的方法，包括制备铝掺杂氧化锌溶胶，清洗玻璃衬底，制备铝掺杂氧化锌透明导电薄膜和铝掺杂氧化锌透明导电薄膜真空退火等步骤。本发明操作简单方便且成本低廉，易于大规模推广和工业化应用，可广泛应用于透明导电薄膜的处理工艺中来提高TCO透明导电薄膜的导电性，进而满足实际需要。
【IPC分类】H01B13-00
【公开号】CN104821206
【申请号】CN201510127530
【发明人】王显威, 邢玲迪, 胡艳春, 王小二, 崔瑞霞
【申请人】河南师范大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月24日