[发明专利]一种抗化学腐蚀的透明导电薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗化学腐蚀的透明导电薄膜及其制备方法，其中透明导电薄膜包括透明基材、透明电极层和金属导电层，透明电极层设置于透明基材的表面，金属导电层设置于透明电极层的表面，金属导电层中包含连续线条状或连续网格状图案的金属线，金属线的表面设置有耐腐蚀层，耐腐蚀层的厚度为1～50nm。本发明的透明导电薄膜具有优良的透光率、导电性能和耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及导电膜技术领域，特别是涉及一种抗化学腐蚀的透明导电薄膜及其制备方法。

背景技术

透明导电薄膜是一种既能导电又能在可见光范围内具有高透光率的薄膜，被广泛应用于薄膜光伏组件中，例如钙钛矿型太阳能电池中。钙钛矿型太阳能电池是一种利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池。

现有的透明导电薄膜通常由基底层和透明电极层组成。为了进一步提高透明导电薄膜的导电性能，可以在透明导电薄膜中增设金属导电层。但是发明人发现，将上述透明导电薄膜应用于钙钛矿型太阳能电池时，金属导电层中的金属会被钙钛矿型太阳能电池中的卤族离子(例如碘离子)腐蚀，另外虽然设置金属导电层后其导电性能提高，但是透光率下降，影响透明导电薄膜的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗化学腐蚀的透明导电薄膜及其制备方法，以进一步提高透明导电薄膜的透光率和导电性能、提高透明导电薄膜的抗化学腐蚀能力。具体技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种抗化学腐蚀的透明导电薄膜，包括透明基材、透明电极层和金属导电层，其中，所述透明电极层设置于所述透明基材的表面，所述金属导电层设置于所述透明电极层的表面，所述金属导电层中包含连续线条状或连续网格状图案的金属线，所述金属线的表面设置有耐腐蚀层，所述耐腐蚀层的厚度为1～50nm，所述耐腐蚀材料为耐钙钛矿型太阳能电池中的卤族元素腐蚀的材料。

在本发明的一种实施方案中，所述透明电极层的厚度为20～200nm，所述金属导电层的厚度为10～200nm。

在本发明的一种实施方案中，所述耐腐蚀材料选自镍、铬、钛、铋、钼、锆、钨、锰、三氧化二铝、二氧化钛、氟碳树脂、环氧树脂及酯类化合物中的任一种。

在本发明的一种实施方案中，所述金属线选自纳米金线、纳米银线和纳米铜线中的任一种，所述金属线的线宽为10～50μm，所述金属线铺设在透明电极层上形成相连的矩形、正六边形或相连接的条纹图案，所述金属线的覆盖面积小于透明电极层表面积的10％。

在本发明的一种实施方案中，所述透明基材选自玻璃、PET、PEN和PI中的任一种，所述玻璃透明基材的厚度为0.3～5mm；所述PET、PEN或PI透明基材的厚度为0.025～0.3mm。

在本发明的一种实施方案中，所述透明电极层中含有导电氧化物，所述导电氧化物选自ITO或FTO。

在本发明的一种实施方案中，所述透明导电薄膜的透光率为80％～90％，方阻为0.1～10Ω/sq。

在本发明的一种实施方案中，所述透明导电薄膜用于钙钛矿型太阳能电池。

本发明的第二方面提供了一种上述任一实施方案所述的透明导电薄膜的制备方法，包括：

在透明基材表面制备透明电极层：

在透明基材的表面沉积一层导电氧化物，然后退火处理得到透明电极层，其中，退火温度为120～170℃，退火时间为20～40min；

在透明电极层的表面制备金属导电层：

在透明电极层的表面印刷感光胶，在感光胶的表面刻蚀出连续线条状或网格状凹槽，通过PVD法沉积金属层，清除感光胶，得到具有连续线条状图案或连续网格状图案的金属线的金属导电层；

在金属导电层的表面制备耐腐蚀层：