[發明專利]一種具有微結構的多層膜透明導電玻璃制備方法

在審

• 申請號: 201710796298.5
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107611188A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 彭壽;馬立云;姚婷婷;李剛;楊勇;湯永康;沈洪雪;金克武;王天齊;彭賽奧;甘治平
• 申請（專利權）人: 蚌埠玻璃工業設計研究院
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/0216
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所34113
• 代理人: 陳俊

技術領域

本發明涉及透明導電玻璃制備技術領域，具體是一種具有微結構的多層膜透明導電玻璃制備方法。

背景技術

透明導電玻璃由于兼具透明性和導電性，且具備原材料易得、環境友好、化學穩定性好等優點，因此在許多領域，如光電子探測器、光伏器件、薄膜（光電）晶體管、液晶顯示、傳感器、熱反射器等方面都已有重要的應用前景。

而具有精細表面微結構光電玻璃是一類高透過率、低電阻率功能玻璃，是一類可望在薄膜太陽能電池、環境保護材料等方面得到重要應用的新型無機非金屬材料。

在薄膜太陽能電池的窗口層材料的應用中，相較于傳統ZnO基光電功能玻璃，具有微結構ZnO基光電功能玻璃具有更高的透過率和更大的霧度，通過增加窗口層的陷光能力，可延長太陽光在窗口層的光程，從而提高器件對太陽光的吸收，對提高其光轉換效率和穩定性起到關鍵性作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有微結構的多層膜透明導電玻璃制備方法，該方法能夠得到高透過率、低電阻的透明導電玻璃，并且其表面微結構可控。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種具有微結構的多層膜透明導電玻璃制備方法，包括以下步驟：

S1、采用射頻磁控濺射工藝，在玻璃襯底表面室溫下濺射生長下ZnO基薄膜；

S2、采用線棒刮涂法，在下ZnO基薄膜表面制備單層離散分布的聚苯乙烯小球掩膜層；

S3、采用射頻磁控濺射工藝，利用聚苯乙烯小球掩膜層作為掩膜，在下ZnO基薄膜表面室溫下濺射生長上ZnO基薄膜；上ZnO基薄膜的厚度小于聚苯乙烯小球的直徑；

S4、通過乙醇浸泡處理，去除聚苯乙烯小球掩膜層以及聚苯乙烯小球掩膜層上方的ZnO基薄膜，使上ZnO基薄膜表面形成一組離散分布的球坑，得到表面呈凹凸織構化結構的多層膜透明導電玻璃。

進一步的，所述步驟S1采用ZnO基陶瓷靶材，采用Ar離子做為濺射氣體，射頻電源作用于陰極，射頻電源濺射功率為150～250W，工作壓強為0.2Pa，靶電壓為62～87V，玻璃襯底與靶材的間距為70mm，得到下ZnO基薄膜的厚度為600±50nm。

進一步的，所述步驟S2中聚苯乙烯小球掩膜層的濃度為0.1～0.5%wt，聚苯乙烯小球直徑為300～1000nm。

進一步的，所述步驟S3采用ZnO基陶瓷靶材，采用Ar離子做為濺射氣體，射頻電源作用于陰極，射頻電源濺射功率為150～250W，工作壓強為0.2Pa，靶電壓為62～87V，玻璃襯底與靶材的間距為70mm，得到上ZnO基薄膜的厚度為200±50nm。

進一步的，所述步驟S4在室溫下將制備好上ZnO基薄膜的玻璃襯底浸入乙醇浸泡處理，聚苯乙烯小球掩膜層以及聚苯乙烯小球掩膜層上方的ZnO基薄膜。

本發明的有益效果是：采用射頻磁控濺射工藝，能夠有效提高等離子體密度，薄膜光電性能更好；采用單層離散分布的聚苯乙烯小球作為微結構掩膜，聚苯乙烯小球作為微結構的掩膜可根據需要對其直徑、濃度進行調整，使得ZnO基薄膜的表面微結構可控，同時調節ZnO基薄膜的霧度，得到表面具有微結構、高透過率、低電阻率的多層膜透明導電玻璃。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是本發明步驟S1的示意圖；

圖2是本發明步驟S2的示意圖；

圖3是本發明步驟S3的示意圖；

圖4是本發明步驟S4的示意圖。

具體實施方式

實施例一

本發明提供一種具有微結構的多層膜透明導電玻璃制備方法，包括以下步驟：

S1、如圖1所示，采用射頻磁控濺射工藝，在玻璃襯底1表面室溫下濺射生長下ZnO基薄膜2；

具體為：以厚度為1.1mm的鈉鈣硅玻璃為玻璃襯底1，將玻璃襯底1置于磁控濺射腔室內，采用ZnO基陶瓷靶材，通入30sccm的Ar氣做為濺射氣體，制備溫度保持室溫；ZnO基陶瓷靶材與玻璃襯底的間距優選為70mm；

磁控濺射時，采用射頻電源作用于陰極，射頻電源濺射功率為200W，靶電壓為80V，工作壓強為0.2Pa；先對玻璃襯底進行預濺射，濺射時間20min，然后濺射生長出厚度為600nm的下ZnO基薄膜2；

S2、結合圖2所示，采用線棒刮涂法，在下ZnO基薄膜2表面制備單層離散分布的聚苯乙烯小球掩膜層3；