[发明专利]一种FTO镀膜液的电化学制备方法、一种FTO导电玻璃及其制备方法

说明书

本发明提供了一种FTO镀膜液的电化学制备方法、一种FTO导电玻璃及其制备方法。与现有技术相比，本发明提供了一种FTO镀膜液的电化学制备方法，该方法直接使用纯金属锡和电能作为原材料，成本低，工艺简单，而且减少环境污染，提高产品性能，制备的导电玻璃性能优异，具有良好的热稳定性，而且，透光性好，抗酸碱能力强。

技术领域

本发明属于导电玻璃镀膜液的制备方法，具体涉及一种FTO镀膜液的电化学制备方法、一种FTO导电玻璃及其制备方法。

背景技术

TCO(Transparent conducting oxide)导电玻璃，主要包括ITO(氧化铟锡)、FTO(氟掺杂氧化锡)、AZO(铝掺杂氧化锌)等。其中，氟掺杂氧化锡(Fluorine doped tinoxide，简称FTO)导电玻璃具有良好的热稳定性，是目前制备染料敏化太阳能电池最优秀的基板，同时也是其他薄膜太阳能电池最重要的原材料之一。

FTO导电玻璃可替换ITO导电玻璃，可被广泛用于液晶显示屏，光催化，薄膜太阳能电池基底、染料敏化太阳能电池、电致变色玻璃等领域。

FTO薄膜具有对可见光透光性好、紫外吸收系数大、电阻率低、化学性能稳定以及室温下抗酸碱能力强等优点。FTO导电玻璃，作为电池前电极的必要构件，市场需求迅速增长，成为了一个炙手可热的高科技镀膜玻璃产品。

用于制备FTO薄膜的方法主要包括气相沉积法(CVD)、溅射、热蒸发法、溶胶凝胶法。目前FTO镀膜玻璃生产方式主要有两种：化学气相沉积法(APCVD)和磁控溅射法(PVD)。化学气相沉积法可以生产大尺寸的玻璃，膜层稳定性最好，耐酸碱性能突出，易于存储运输，但透光性能和导电性能相对较差。磁控溅射法容易造成靶材浪费，成本高。

发明内容

本发明的目的在提供一种FTO镀膜液的电化学制备方法，直接使用纯金属锡和电能作为原材料，成本低，工艺简单，而且减少环境污染，提高产品性能。

本发明还提供了一种FTO导电玻璃及其制备方法，制备的导电玻璃性能优异，具有良好的热稳定性，而且，透光性好，抗酸碱能力强。

本发明提供的一种FTO镀膜液的电化学制备方法，包括以下步骤：

1)纯金属锡作为阳极材料、有机导电盐的有机醇溶液为电解液、以惰性电极或不锈钢作阴极，在无隔膜电解槽中通电电解，得到锡醇盐溶液；

2)将去离子水加入步骤1)制备的锡醇盐溶液，搅拌水解反应形成溶胶，调节pH至3-5；

3)然后，加入氟化氨水溶液，继续搅拌，得到透明的FTO镀膜液。

进一步的，步骤1)中所述电解电流为直流电，电流强度为0.1-10A/dm²；电解时间为5-15h。

步骤1)中所述有机导电盐为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵或苄基三甲基溴化铵。

步骤1)中所述有机醇为无水乙醇、丙醇，异丙醇或丁醇的一种或几种的混合溶液。

步骤1)中所述的有机导电盐，其浓度为0.1-10％。

步骤1)中所述惰性电极为铅电极、碳棒或铂电极。

步骤1)中所述通电电解时，体系温度为20-30℃。

步骤2)中加入去离子水后，锡醇盐的浓度为0.1-0.8mol/L。

步骤2)中搅拌水解形成溶胶在20-60℃温度下进行。

步骤2)中搅拌水解时间6-24h。

步骤2)中调节pH所用的酸为甲酸、乙酸、盐酸或硝酸中的一种或几种。