[发明专利]一种大面积制备透明导电膜玻璃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大面积制备透明导电膜玻璃的方法，该玻璃主要应用于薄膜太阳能电池及低辐射节能玻璃等领域。

背景技术

随着能源危机及传统能源对环境污染的日趋严重，开发可再生洁净能源成为国际范围内的重大战略课题之一，太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源，因此，研究与开发利用太阳能成为世界各国政府可持续发展的能源战略决策。其中，薄膜太阳能电池以其低成本、易大面积实现等优点，太阳能电池中占据重要位置，应用前景广阔，而氧化锡掺杂透明导电膜具有高透过率、高电导率以及自身绒面结构的优点，使其在薄膜太阳能电池及低辐射节能玻璃中得到广泛应用。

中国专利CN1962510阐述一种利用喷雾热解法制备氧化锡透明导电膜的方法。该方法利用SnCl₂·2H₂O和NH₄F得到了电阻20Ω/□的氧化锡薄膜，但该方法成膜速度太低，需经过多次反复喷涂才能得到满足要求的透明导电膜。中国专利CN101140143阐述了超声喷雾法制备大面积透明导电膜的方法及装备。该方法通过超声喷雾法，在静止的热玻璃表面上沉积了氧化锡掺杂氟透明导电膜，膜层电导率及透过率较高，但该方法未涉及中间屏蔽层的制备，同时，该方法得到的样品膜层不够均匀且尺寸较小，不宜进行工业化生产。中国专利CN101188149阐述了一种利用射频磁控溅射法在玻璃表面共沉积Ce掺杂的AZO透明导电膜的方法，得到了电阻率为7～8×10^-4Ω·cm，在400～800nm可见光范围内平均透过率达到 80～90％的透明导电膜，但该方法得到的透明导电膜本身不具有绒面结构，需经过绒面处理后才能应用于太阳能电池电极。中国专利CN1145882阐述了一种通过化学气相沉积的方式在移动的630～640℃的平板玻璃或浮法玻璃基体上，利用四氯化锡和水预混合形成单一的气流，沉积氧化锡膜层的方法。该方法涉及的反应物质要求在高温下瞬间分解反应，不易控制，工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种大面积透明导电膜玻璃的制备方法。

本发明采用了如下技术方案：

一种大面积制备透明导电膜玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）.玻璃板进入第一液相辊涂镀膜机，利用液相辊涂法，在玻璃板上涂覆氧化硅液体前驱物，然后进入流平段中进行流平表干，形成厚度为30～150nm的中间薄膜层；

（2）.流平表干的玻璃板进入第二液相辊涂镀膜机，利用液相辊涂法，在玻璃板的中间薄膜层上涂覆氧化锡掺杂液体前驱物，形成厚度为360-1200nm的氧化锡掺杂透明导电薄膜；

（3）.镀完膜的玻璃板送入后处理段中进行热处理，后处理温度为400～700℃，热处理时间不少于3分钟。

在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

（1）.所述氧化硅液体前驱物的化学式为R_uO_vSi_m，其中R为直链或支链或环烷基，u=3-8,v=0-4,m=1-4；

（2）.所述氧化锡掺杂液体前驱物包括：

氧化锡液体前驱物，其化学式为R_nSnCl_4-n，其中R为直链或支链或环烷基，n=0,1或2，锡源为R_nSnCl_4-n；

掺杂液体前驱物，包括氟的前驱物，主要有三氟乙酸、氢氟酸、三氟化磷、氟化铵；锑的前驱物，主要有三氯化锑、五氯化锑；

液体前驱物中的溶剂是水、醇类或其混合物。

氧化锡液体前驱物优选四氯化锡或单丁基三氯化锡；

氧化硅液体前驱物优选正硅酸乙酯或正硅酸甲酯。

在本发明中，透明导电膜的主要成分是氧化锡薄膜，为了提高膜层的导电率，需要在膜层中进行掺杂形成半导体导电薄膜，掺杂的成分有氟、锑等；同时，本发明中的氧化锡掺氟透明导电膜的厚度至少360nm，优选不小于400nm，厚度的上限没有特别的限制，一般不超过1200nm。

在本发明中，在玻璃基板和顶层氧化锡薄膜之间沉积一层中间薄膜层，该中间薄膜层的目的，一方面，是为了防止玻璃基板中的碱金属离子扩散到透明导电膜中引起导电膜碱中毒，从而影响膜层的电导率和透光性；另一方面，是为了消除膜层的光干涉条纹。