本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池薄膜技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種絨面鋁摻雜氧化鋅薄膜的制備方法。

背景技術(shù)：

鋁摻雜氧化鋅(AZO)薄膜是一種具有優(yōu)良光電性能的透明導(dǎo)電薄膜材料，且具有原料易得、價(jià)格較低、污染較小、熱化學(xué)穩(wěn)定性較好等優(yōu)點(diǎn)，從而成為理想的ITO薄膜替代材料。

AZO作為前電極在硅基太陽(yáng)能電池、薄膜太陽(yáng)能電池中有了廣泛的應(yīng)用，太陽(yáng)能電池的吸收層對(duì)入射光的吸收有限，因此在透明前電極上設(shè)計(jì)一層陷光絨面結(jié)構(gòu)十分必要。絨面結(jié)構(gòu)通過(guò)加強(qiáng)對(duì)入射光的折射和散射，增加入射太陽(yáng)光在太陽(yáng)能電池中的光程，提高薄膜對(duì)光的吸收率，從而提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

目前，傳統(tǒng)的AZO薄膜絨面制備方法分為薄膜刻蝕和鍍膜前玻璃基板的預(yù)刻蝕等，即對(duì)制備好的薄膜進(jìn)行刻蝕形成絨面或者先對(duì)玻璃基板進(jìn)行刻蝕，形成基板的粗糙絨面結(jié)構(gòu)后在絨面的玻璃基板上鍍膜形成絨面。刻蝕方法主要有濕法刻蝕與干法刻蝕，即采用一定濃度的酸溶液腐蝕或者激光等離子體刻蝕。這些傳統(tǒng)的絨面制備方法具有工序復(fù)雜、能源消耗較大、刻蝕過(guò)程難以控制、環(huán)境污染較大等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種絨面鋁摻雜氧化鋅薄膜的制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單、過(guò)程容易控制、成本低。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種絨面鋁摻雜氧化鋅薄膜的制備方法，包括以下步驟：

S1、取玻璃基底，對(duì)玻璃基底表面進(jìn)行羥基化處理；

S2、以固含量0.01～0.10%的聚苯乙烯小球微乳液在羥基化的玻璃基底表面制備聚苯乙烯模板層；

S3、采用直流磁控濺射工藝，在聚苯乙烯模板層上制備厚度為500～900nm的AZO薄膜；

S4、通過(guò)熱處理去除聚苯乙烯模板層，使AZO薄膜分為鏤空的上AZO薄膜層與下AZO薄膜層；

S5、在上AZO薄膜層表面制備膠粘劑層，將上AZO薄膜層轉(zhuǎn)移到另一基板表面，最終得到絨面鋁摻雜氧化鋅薄膜。

進(jìn)一步的，所述步驟S1中的羥基化處理為將玻璃基底置于體積比7:3的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中，在50～70℃的環(huán)境下浸泡1～3h，之后以去離子水與無(wú)水乙醇反復(fù)清洗即得到羥基化的玻璃基底。

進(jìn)一步的，所述步驟S2聚苯乙烯模板層可采用旋涂、刮涂或垂直浸漬自組裝法工藝制備。

進(jìn)一步的，所述步驟S3直流磁控濺射工藝以Al與Zn的混合氧化物陶瓷靶為濺射靶材，靶間距5～10cm，氬氣流量20～50sccm，濺射功率150～400W，工作壓強(qiáng)0.1～1.0Pa。

進(jìn)一步的，所述步驟S4熱處理的溫度為400～600℃，熱處理時(shí)間1.5～4.0h。

本發(fā)明的有益效果是，舍棄傳統(tǒng)的絨面制備方法，通過(guò)液相法制備聚苯乙烯模板層，通過(guò)磁控濺射制備AZO薄膜，去除聚苯乙烯模板層后，上AZO薄膜層的內(nèi)側(cè)面自然形成絨面，將其與下AZO薄膜層3b分離后，上AZO薄膜層內(nèi)側(cè)面翻轉(zhuǎn)變?yōu)橥鈧?cè)面，即得到絨面鋁摻雜氧化鋅薄膜AZO薄膜，避免了傳統(tǒng)刻蝕過(guò)程難以控制、環(huán)境污染較大的缺點(diǎn)，工藝簡(jiǎn)單、成本低。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明步驟S2的示意圖；

圖2是本發(fā)明步驟S3的示意圖；

圖3是本發(fā)明步驟S4的示意圖；

圖4是本發(fā)明步驟S5的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種絨面鋁摻雜氧化鋅薄膜的制備方法，包括以下步驟：

S1、取玻璃基底，將玻璃基底置于體積比7:3的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中，在50～70℃的環(huán)境下浸泡1～3h，之后以去離子水與無(wú)水乙醇反復(fù)清洗潔凈，實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃基底表面的羥基化處理；

S2、如圖1所示，以固含量0.01～0.10%的聚苯乙烯小球微乳液在羥基化的玻璃基底1表面制備聚苯乙烯模板層2；聚苯乙烯模板層2可采用旋涂、刮涂或垂直浸漬自組裝法工藝制備；

S3、結(jié)合圖2所示，采用直流磁控濺射工藝，在聚苯乙烯模板層2上制備厚度為500～900nm的AZO薄膜3；直流磁控濺射工藝以Al與Zn的混合氧化物陶瓷靶為濺射靶材，氧化鋅與氧化鋁的質(zhì)量比為98：2，可由市場(chǎng)直接購(gòu)買(mǎi)，靶間距5～10cm，氬氣流量20～50sccm，濺射功率150～400W，工作壓強(qiáng)0.1～1.0Pa；

S4、結(jié)合圖3所示，通過(guò)熱處理去除聚苯乙烯模板層，使AZO薄膜分為鏤空的上AZO薄膜層3a與下AZO薄膜層3b；熱處理溫度為400～600℃，熱處理時(shí)間1.5～4.0h；

S5、結(jié)合圖4所示，在上AZO薄膜層3a表面制備膠粘劑層4，用另一基板5覆蓋在膠粘劑層4上，再拿起基板5，使上AZO薄膜層3a與下AZO薄膜層3b相分離，將上AZO薄膜層3a轉(zhuǎn)移到基板5的表面，最終得到絨面鋁摻雜氧化鋅薄膜，膠粘劑層4可采用聚氨酯膠粘劑，基板5可使用玻璃基板或PET基板。

由于去除聚苯乙烯模板層后，上AZO薄膜層3a的內(nèi)側(cè)面自然形成絨面，將其與下AZO薄膜層3b分離后，再將上AZO薄膜層3a的內(nèi)側(cè)面翻轉(zhuǎn)成外側(cè)面，即得到絨面鋁摻雜氧化鋅薄膜。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。