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成果信息

本發(fā)明提供了一種 Al 摻雜 ZnO 透明導(dǎo)電微/納米線陣列膜及其制備方法,，該陣列膜具有優(yōu)良的導(dǎo)電 性和可見光透明性，同時具有微/納米線陣列膜的絨面陷光效應(yīng),?？赏米鞅∧ぬ栯姵兀òü杌?、銅 銦鎵硒,、碲化鎘,、染料敏化、鈣鈦礦等薄膜太陽電池）的前電極,，提高太陽電池的光捕獲效率，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率,。采用電沉積法實現(xiàn) ZnO 微 / 納米線陣列膜的 Al 摻雜生長,，大幅度地提高其 導(dǎo)電性，并得出其工藝控制規(guī)律,。提供了一種制備工藝簡單,、可低成本地大面積生長特殊形 貌的 Al 摻雜 ZnO 納米結(jié)構(gòu)陣列的方法，特別是生長透明導(dǎo)電 ZnO 微 / 納米線陣列膜,，它具 有優(yōu)良的絨面陷光效應(yīng),，可望用作薄膜太陽電池 ( 包括硅基、銅銦鎵硒,、硫化鎘 / 碲化鎘,、染 料敏化等薄膜太陽電池 ) 的前電極，提高太陽電池的光捕獲效率 ,；透明導(dǎo)電 ZnO 微 / 納米線 陣列膜應(yīng)用于染料敏化太陽電池的前電極時,，還能加快電子從光陽極傳輸至前電極，減少 光電子湮滅的機率,，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率,。)

背景介紹

近年來,，由于薄膜太陽電池產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對大面積 TCO 薄膜提出巨大的市場 需求,。用于薄膜太陽電池的透明導(dǎo)電膜玻璃,，它要求具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、透光性和穩(wěn)定性及 具有光散射作用的絨面織構(gòu)的特點,，而且要求能大面積成膜,。常用的透明導(dǎo)電膜是氧化錫 (SnO2)，一般采用含鈉離子較低的玻璃為襯底,。但在非晶硅電池模板的生產(chǎn)過程中,，沉積微 晶硅時需要很高的氫稀釋度，SnO2 易被原子氫還原,，大大降低可見光透過率,。為解決這一問題，人們開始研究新型透明導(dǎo)電膜,，較為理想的材料是摻雜型 ZnO 透明導(dǎo)電薄膜,。目前，制備 ZnO-TCO 薄膜的主要方法有磁控濺射法,、脈沖激光沉積法 (PLD),、電子束蒸發(fā)法、金屬有 機物化學(xué)氣相沉積法 (MOCVD),、噴霧熱分解法和溶膠 - 凝膠法 (sol-gel) 等,。磁控濺射法、 電子束蒸發(fā)法,、PLD法和MOCVD法制備TCO薄膜的結(jié)晶性好,、電阻率低，其中磁控濺射法是目 前最為成熟的工藝,，但都存在投資大,、設(shè)備復(fù)雜、沉積速率低,、沉積面積小等缺點,。)

應(yīng)用前景

本發(fā)明制備工藝簡單、可低成本,，且提高太陽電池的光捕獲效率,，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率，可見具有很大的實用價值,。)