[发明专利]金属氧化物薄膜基板、其制造方法、光伏电池和OLED

说明书

本申请要求于2012年8月13日提交的第10-2012-0088536号韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容出于所有目的通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及金属氧化物薄膜基板、制造金属氧化物薄膜基板的方法和光伏电池以及包括光伏电池的有机发光装置（OLED），并且更具体地讲，涉及可以提高陷光效率和光提取效率的金属氧化物薄膜基板、制造金属氧化物薄膜基板的方法和光伏电池以及包括光伏电池的OLED。

背景技术

通常，透明金属氧化物薄膜的用途是根据其导电性来确定的。例如，透明金属氧化物薄膜可以用于光伏电池的透明导电氧化物电极或光提取层，光提取层意图提高有机发光装置（OLED）的光提取效率。

氧化锌（ZnO）是用于形成OLED的光伏电池的透明导电氧化物电极和光提取层的金属氧化物薄膜的典型物质。这里，通过例如溅射或常压气相沉积（APCVD）将ZnO形成为涂布玻璃基板的薄膜，从而形成光伏电池的透明电极或有机发光装置的光提取层，溅射或常压气相沉积（APCVD）由于其快速的涂布速率和高产率而被视为适于批量生产。

金属氧化物薄膜随着其雾度值的增大而具有优异的光效率。通过金属氧化物表面上形成的纹理确定雾度值。当将金属氧化物薄膜用于光伏电池的透明导电氧化物电极时，为了增大导电率，需要通过添加外部元素进行掺杂。然而，掺杂使纹理的表面形状变平滑，从而降低了金属氧化物薄膜的雾度特性。相比之下，当为了提高光效率而通过控制金属氧化物薄膜的表面的纹理形状来增大金属氧化物薄膜的雾度值时，金属氧化物薄膜的片电阻Ω/□增大，从而使金属氧化物薄膜的电特性劣化，这是个问题。

另外，当将金属氧化物薄膜用于光提取层时，需要高雾度值。为了只使用表面上的纹理来提高散射特性，需要纹理厚度为至少3μm。然而，在这种情况下，吸光度增加，也就是说，透光率减小，从而光提取效率降低，这是个问题。

因此，控制表面结构的相关技术的方法提高散射特性的能力有限。

提供本发明部分的背景技术中公开的信息只是为了更好地理解本发明的背景，并且该信息不应该被当作承认或者以任何形式暗示这个信息形成了本领域的技术人员将已经知道的现有技术。

发明内容

本发明的各种方面提供了可以提高陷光效率和光提取效率的金属氧化物薄膜基板、制造金属氧化物薄膜基板的方法和光伏电池以及包括光伏电池的有机发光装置（OLED）。

本发明还提供了可以同时实现陷光效应和光提取效应的金属氧化物薄膜基板、制造金属氧化物薄膜基板的方法和光伏电池以及包括光伏电池的OLED。

本发明还提供了可以同时提高光学特性和电学特性的金属氧化物薄膜基板、制造金属氧化物薄膜基板的方法和光伏电池以及包括光伏电池的OLED。

在本发明的一方面，提供了一种金属氧化物薄膜基板，所述金属氧化物薄膜基板包括：基体基板；以及金属氧化物薄膜，形成在基体基板上，金属氧化物薄膜具有形成在金属氧化物薄膜的内部的用于散射光的空隙。

根据本发明的示例性实施例，金属氧化物薄膜可以包括：第一金属氧化物薄膜，形成在基体基板上，并且在其表面上具有第一纹理；以及第二金属氧化物薄膜，形成在第一金属氧化物薄膜上，并且在其表面上具有第二纹理。第二金属氧化物薄膜包括单位元件的组件，每个单位元件的宽度在朝向上端的方向上增大。第二金属氧化物薄膜连同第一金属氧化物薄膜一起限定空隙。

空隙可以在平行于基体基板的方向上彼此连接。

每个空隙的宽度的范围可以在50nm至400nm。

金属氧化物薄膜可以由折射率比空隙的折射率（1.0）高的材料制成，以增强散射特性。

金属氧化物薄膜可以由从ZnO、SnO₂、SiO₂、TiO₂和NiO组成的组中选择的一种制成。

金属氧化物薄膜可以掺杂有n型或p型掺杂物。

金属氧化物薄膜可以由从掺杂有Ga、Al和F中的至少一种的n型ZnO、掺杂有F的SnO₂、掺杂有电子供体成分或空穴成分的SiO₂、掺杂有电子供体成分的TiO₂和掺杂有电子供体成分的NiO组成的组中选择的一种制成。