[发明专利]绒面透明导电的FTO/Gr-CNTs复合薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种绒面透明导电的FTO/Gr‑CNTs复合薄膜及其制备方法，该发明在掺杂氟(F)的氧化锡(FTO)薄膜中添加极少量石墨烯(Gr)‑碳纳米管(CNTs)三维复合物，构筑FTO/Gr‑CNTs复合薄膜及其制备方法。该复合薄膜具有高雾度、低表面电阻和高透过率的特点，可用于太阳能薄膜电池的前电极材料等领域。该方法工艺简单、成本低。在该复合薄膜中，石墨烯‑碳纳米管的三维复合物虽然含量极少，却可以弥合FTO晶粒之间的孔隙，发挥“桥”的作用，提高电子的迁移速率，增强导电性能。本发明光电性能优越、硬度大、耐久性好，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种绒面透明导电的FTO/Gr‑CNTs复合薄膜，其特征在于：所述复合薄膜是由掺杂氟的氧化锡和石墨烯‑碳纳米管复合物所组成，该复合薄膜采用喷雾热解法沉积在温度为450‑600℃的玻璃基体上，其中，石墨烯‑碳纳米管复合物的含量不超过1g/L，厚度为300‑900nm，表面电阻小于5Ω/sq，可见光透射比不小于75％；所述的绒面透明导电的FTO/Gr‑CNTs复合薄膜的制备方法，其步骤如下：(a)将经过纯化的石墨烯和碳纳米管按比例1:10～1:100进行液相混合并加入表面活性剂进行分散，超声振荡20小时以上；所述步骤(a)中，所述石墨烯和碳纳米管复合物的纯化方法如下：(1)将石墨烯和碳纳米管分别加入到质量浓度为60～70％硫酸+硝酸混合酸加热到95±5℃，再搅拌2个小时进行纯化以除去杂质，然后洗涤至pH中性；(2)将石墨烯和碳纳米管按1:20的比例混合，再加入到质量浓度30％的聚乙烯吡咯烷酮中进行超声搅拌20个小时以上，得到石墨烯‑碳纳米管复合物；(b)将单丁基三氯化锡、氟化铵、盐酸、甲醇按比例1:(0.2～0.4):(5～7):(20～60)混合搅拌7～14小时，并陈化20～30h，制成镀膜前驱物；(c)将石墨烯‑碳纳米管复合物加入到镀膜前驱物中并充分搅拌10～30h；(d)采用喷雾热解法将悬浮液喷到加热的玻璃基板上,温度450～600℃；(e)然后自然冷却。