[发明专利]一种绒面ZnO基薄膜的碱性溶液腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及绒面ZnO基薄膜的腐蚀方法，尤其是绒面ZnO基薄膜的碱性溶液腐蚀方法。

背景技术

绒面是薄膜表面形貌的一种状态，是薄膜陷光结构的具体表现，它的特征是具有比较大的表面粗糙度，通过对光折射和散射，将入射到薄膜中的光分散到各个角度，从而增加入射光在材料中的光程，增加光的吸收。例如，在薄膜太阳能电池中，透明电极对于提高电池的转换效率起着十分重要的作用，在玻璃衬底上制备满足光散射特性的绒面透明导电膜可以增大电池的短路电流和入射光在电池中的光程，从而提高电池的光电转换效率。

ZnO在发光二极管（LED）、太阳能电池、镀膜薄膜、面发热膜等多个领域应用广泛。在很多应用方面，如在太阳能电池领域，要求ZnO薄膜具有绒面化结构。ZnO基薄膜的绒面化主要采用酸性溶液腐蚀方法，比如盐酸溶液、醋酸溶液等。目前尚没有采用碱性溶液腐蚀方法制备绒面ZnO基薄膜的报道。

发明内容

本发明的目的是区别于现有技术，提供一种绒面ZnO基薄膜的碱性溶液腐蚀方法。

本发明的绒面ZnO基薄膜的碱性溶液腐蚀方法，是用质量浓度为0.1~15%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液对ZnO基薄膜腐蚀1秒至30分钟，或者用质量浓度为0.5~30%的氨水溶液对ZnO基薄膜腐蚀1秒至1小时，在ZnO基薄膜表面形成绒面结构。

上述的ZnO基薄膜为未掺杂的ZnO、ZnMgO、ZnCdO、ZnBeO或ZnCaO本征薄膜，或者为掺杂的ZnO、ZnMgO、ZnCdO、ZnBeO或ZnCaO薄膜。

本发明的有益效果或特点在于：

1）相对于目前使用的酸性溶液腐蚀方法，本发明提供了形成ZnO基薄膜绒面结构的另一种可供选择的腐蚀方法。

2）对ZnO基薄膜而言，碱性溶液的腐蚀速度适中，易于操作，可很好地控制其织构过程，制得的绒面ZnO基薄膜绒度为5%～30%。

3）利用碱性溶液腐蚀形成的绒面ZnO基薄膜具有良好的光学和电学特性，且陷光作用显著，可获得实际应用。

附图说明

图1是采用氨水溶液腐蚀所形成的绒面ZnO基薄膜的扫描电镜（SEM）图。

图2是采用氢氧化钠溶液腐蚀所形成的绒面ZnO基薄膜的扫描电镜（SEM）图。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：

利用磁控溅射方法生长Al掺杂ZnO透明导电薄膜。以氨水为腐蚀溶液，采用质量浓度为5%的氨水溶液对上述Al掺杂ZnO透明导电薄膜腐蚀4min，制得的绒面ZnO基薄膜在550nm处绒度为18%，其SEM图如图1所示。

实施例2：

利用磁控溅射方法生长Al掺杂ZnO透明导电薄膜。以氢氧化钠溶液为腐蚀溶液，用质量浓度为5%的氢氧化钠对ZnO基薄膜腐蚀10min。制得的绒面ZnO基薄膜在550nm处绒度为25%，其SEM图如图2所示。