CN103227240A

CN103227240A - 一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法

Info

Publication number: CN103227240A
Application number: CN2013101228241A
Authority: CN
Inventors: 高进伟; 韩兵; 裴颗; 王洋
Original assignee: South China Normal University
Current assignee: South China Normal University
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: CN103227240B

Abstract

一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，包括以下步骤：(1)合成龟裂液以钛酸四丁酯为原料，合成微晶化二氧化钛溶胶，即得龟裂液；(2)制作龟裂模板将龟裂液采用旋涂法或提拉法在衬底上均匀沉积一层龟裂薄膜，并控制温度条件，使龟裂薄膜自然龟裂形成龟裂模板；(3)金属薄膜沉积采用磁控溅射方式在龟裂模板上沉积致密的金属薄膜；(4)去除龟裂模板将衬底上的龟裂模板去除，并清理表面，在衬底上形成多孔金属薄膜透明电极。该方法制备的透明导电电极具有优异的光电性能和较强机械和环境稳定性，且制备工艺简单，资源消耗低，不仅是传统金属氧化物电极的有利替代者，而且能提高太阳能电池效率和降低成本。

Description

一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法

技术领域

本发明属于薄膜电极技术领域，具体涉及一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法。

背景技术

透明导电前电极是太阳能电池重要部件之一，对太阳能电池的短路电流，填充因子等有着重要的影响作用。一般来说，透明导电电极是指对入射光波长范围在380 nm到780 nm之间的光谱的透射率大于80%、且电阻率低于10^-3 Ω·cm的薄膜电极。1907年Badeker首次报道半透明导电CdO材料，直到第二次世界大战，透明导电薄膜（Transparent conductive film，TCF）材料才得到足够的重视和应用。现在，TCF材料（例如ITO（Indium tin oxide））、TFO（fluorine-doped tin oxide））已经广泛地应用在平板显示，节能玻璃和太阳能电池中。从物理角度看，物质的透光性和导电性是一对基本矛盾。一种材料要具备良好的导电性，必须同时有较高的载流子浓度和较高的载流子迁移率，然而较高浓度的载流子会吸收光子而提高材料对光的吸收率而降低其透射率。从CdO到ITO，以及AZO（Al-doped ZnO）；从金属薄膜到聚合物薄膜；从单一组分到多元材料；对透明导电薄膜的研究一直围绕这一矛盾展开。金属氧化物，特别是ITO，在可见光区具有较高的光透过率和较低的电阻率，在过去50年来一直是透明导电电极研究和应用的热点。然而金属氧化物用作太阳能电池电极本身导电性有限，且质脆易碎，不易变形等缺陷，同时原料资源日益稀缺，价格昂贵，因此高性能，且适应大面积低成本制造的透明导电电极来满足光电子器件不断的发展和对透明导电电极的大量需求。

近年来随着纳米新材料和新结构的发展，透明导电电极开拓的一个新领域是二维纳米新材料与结构薄膜电极，例如高聚物导电薄膜，碳纳米管膜，石墨烯膜，以及纳米金属线膜。石墨烯薄膜本身特殊的形貌而具有很好的柔性，同时也具有很好的载流子迁移率，但量产技术尚未成熟；碳纳米管薄膜需要较大长径比，且碳管的均匀分散和碳管之间的欧姆电阻问题限制了薄膜的面内导电性。透明导电薄膜除了优良的导电性，还需要优良的光透射率，光电导率之比(σ_DC/σ_opt, σ_DC决定电极面电阻，σ_opt决定薄膜光透过率）很好的描述透明导电薄膜的光电性能。研究表明：一般碳纳米管光电导率之比为6-14，石墨烯为~70，ITO为120-200，而纳米金属银线电极具有215，由此可以看出纳米银线具有出色的导电性和光透射率。由于银是电良导体，导电性好，因而纳米银线用作电极材料可以降低能耗（相对于氧化物薄膜电极）。同时纳米银线的粒径小于可见光入射波长时，金属纳米结构的等离子效应增强光透射率，使电极具有很好的光电性能，有利于提高电池器件的效率。同时纳米银线电极适合柔性衬底等生产。因而纳米银线电极将成为现在ITO透明导电电极的有利替代者。

正是由于具有上述优点和良好的应用前景，纳米银线电极近年来受到国内外广泛的关注。纳米银线用作电极主要包括两种方式，一是使用规则的微纳米银导电栅线，即在衬底表面通过丝网印刷、光刻或者纳米压印等技术获得规则微纳米尺度栅线。由于导电栅线的厚度相对金属薄膜要厚一些，电子的表面和界面散射变弱，栅线的导电性接近于块体金属的导电性，同时次波长尺寸栅线的光散射作用和耦合作用降低了电极部分带来的光反射损失。对太阳能电池来说，光散射作用提高了活化层对光的吸收作用。银栅电极具有很好的导电性和光透射率，然而，银栅电极昂贵的制备方法（丝网印刷，光刻，真空沉积等）提高了该电极的应用成本。对实际应用来时，低成本液相法大面积制备随机纳米银线薄膜电极是现在研究和应用的热点。随机纳米银线薄膜具备了银栅电极的高透明的优点，但导电性降低。主要技术包括较大长经比纳米银线的合成和稳定银墨溶液的制备，纳米线沉积，接触电阻处理等。然而，调控纳米银线薄膜电极的结构，实现纳米银线电极的光学透射率和导电性的协同提高难以实现；同时（1）调节大批量合成具有较大的长径比的纳米银线，及均匀分散纳米线是难题；（2）退火等方法改善纳米线之间的接触电阻控制难度很大；（3）纳米银电极与衬底或者活化层的接触电阻及其附着力问题难以解决。所以开发具有优异光电特性，良好的面内和接触电阻，及其良好附着力和机械环境稳定性等优异特征纳米线薄膜的制备技术是纳米银线电极实际应用的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，该方法能显著提高前电极的光透射率及导电性、能提高电池器件的效率和降低制作成本，且机械和环境稳定性好，适合大面积低成本制备。

本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的：一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，包括以下步骤：

(1) 合成龟裂液以钛酸四丁酯为原料，合成微晶化二氧化钛溶胶，即得龟裂液；

(2) 制作龟裂模板将龟裂液采用旋涂法或提拉法在衬底上均匀沉积一层龟裂薄膜，并控制温度条件，使龟裂薄膜自然龟裂形成龟裂模板；

(3) 金属薄膜沉积采用磁控溅射方式在龟裂模板上沉积致密的金属薄膜；

(4) 去除龟裂模板将衬底上的龟裂模板去除，并清理表面，在衬底上形成多孔金属薄膜透明导电电极。

本发明步骤(1)中所述微晶化二氧化钛溶胶优选通过下述方法制备获得：溶液a₁中钛酸四丁酯和无水乙醇的体积比为1:2~3，溶液a₂中无水乙醇、冰醋酸以及去离子水的体积比为：10~12:3~4:1，在溶液a₃中加入无水乙醇的量占溶液a₃总体积的1/4~1/3；磁力搅拌时转速为100~1000r/min，磁力搅拌时间为1.5~8h。

本发明步骤(1)中所述微晶化二氧化钛溶胶的粒径优选为1~200nm，密度优选为1.21~2.02mg/cm³。衬底表面龟裂液的浓度过低（如低于1.21 mg/cm³），会使膜层过薄，龟裂稀少，线密度低，后续去除模板困难；龟裂液的浓度过高（如高于2.02 mg/cm³），二氧化钛膜在衬底表面的厚度过大，明显出现模板过早脱落，裂纹过宽等问题。

本发明步骤(2)中将龟裂液采用旋涂法在衬底上沉积龟裂薄膜的过程是：在衬底上滴加龟裂液，采用旋涂机以350~550r/min的速度持续3~8s，再以800~1800r/min的转速持续旋涂0~70s获得龟裂薄膜；优选再以800~1800r/min的转速持续旋涂50s~70s获得龟裂薄膜，该龟裂薄膜的厚度为200~5000nm。

本发明采用提拉法在衬底上沉积龟裂薄膜的过程是：将衬底放入龟裂液中，匀速（0.5~2厘米/秒）将衬底以一定的角度（优选0~90o）提拉出，将样品放平在一定温度下（如20~50℃）龟裂，获得龟裂薄膜，龟裂薄膜的厚度约为100~8000nm。

本发明步骤(2)中所述温度条件优选为20~50℃。

本发明步骤(3)中磁控溅射时功率优选为100~200w，磁控腔室内温度优选为20~25℃，样品表面温度优选为40~60℃。

由于磁控溅射样品表面有一定的温度，会使样品表面的二氧化钛膜发生二次龟裂，在已有龟裂基础上产生更小的龟裂，所以磁控溅射所使用的功率一般小于200 W，如果功率过大，会使样品表面温度过高，导致二次龟裂严重，使二氧化钛龟裂膜局部翘起或者脱落，影响样品质量；同样功率不宜过低（不低于100 W），过低会导致膜层不够致密，金属膜层不低于150 nm，防止二次龟裂的缝隙处来不及生长足够的金属线。一般来说，保持较长的镀膜时间和低功率沉积效果更好。

本发明步骤(3)中金属薄膜的厚度优选为100~300nm。

本发明步骤(3)中所述金属薄膜中金属为银、金、铝、铜和镍中的一种或几种。其中，金属铜和铝可以部分或全部代替银从而降低成本，而银镍合金可以调节功函数于一定值，使电极与器件得到良好的欧姆接触。

本发明步骤(4)中将衬底上的龟裂模板采用机械摩擦的方法去除；具体过程优选为：将在龟裂模板上沉积致密的金属薄膜放至室温，使龟裂模板充分龟裂，使用机械方法去除多数模板碎片，剩余模板用沾有洗涤溶剂的无尘布擦除，获得的多孔金属薄膜透明电极中网孔大小为1~200μm，金属线宽度为0.1~15μm。

本发明的原理是：将龟裂液旋涂在衬底表面上以后，由于溶液在空气中水解生成二氧化钛多晶薄膜的同时收缩产生了内部应力释放，从而产生裂纹，纹路细小密集，在磁控溅射条件下整个样品表面都被金属膜所覆盖，当去除二氧化钛膜后，裂纹处沉积下来的金属膜被保留下来，其他部分金属膜和二氧化钛模板一起被去除，并回收，即形成多孔金属膜透明导电电极。

本发明具有如下优点：

（1）利用模板法制作网状金属导电玻璃已有了一些研究，但是由于普通的模板法主要是利用光刻技术，使其仅仅停留在实验室的阶段；本发明利用龟裂产生的裂纹为天然模板，首先，模板制作方便简单，其次，避免使用光刻等技术，使模板法制作电极可实现产业化；

（2）本发明制备方法简便、成本低廉；

（3）本发明容易调节金属纳米结构，实现电极良好的光透射率和导电性；

（4）本发明调节电极金属薄膜的成分，实现电极和电池良好的接触电阻，减小了电流损耗，提高电子收集效率；

（5）本发明避免多次薄膜沉积工艺，取而代之低廉的液相氧化物模板法；

（6）本发明提出的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极是传统金属氧化物透明导电电极的优异替代者，能够提高太阳能电池的转换效率和降低电池的生产成本；

（7）本发明导电网络电极工艺简单，流程少，造价低廉，产率较高，易于产业化。同时电极导电性好，透光性优良，并能预期提高载流子收集效率。

附图说明

图1是本发明基于龟裂模板制备多孔金属膜透明导电电极的制备流程图，其中（1）表示龟裂薄膜的沉积，（2）表示20~50℃干燥，（3）表示龟裂形成，（4）表示金属薄膜沉积，（5）表示去龟裂膜，（6）表示图案化纳米金属薄膜电极；1表示金属线网络，2表示网孔；

图2是本发明实施例1基于龟裂模板制备多孔金属膜透明导电电极去除龟裂膜后放大50倍的光学显微镜图；

图3为本发明实施例1中基于龟裂模板制备多孔金属膜透明导电电极去除龟裂膜后放大100倍的光学显微镜图片；

图4为本发明实施例1中基于龟裂模板制备多孔金属膜透明导电电极二氧化钛膜龟裂后的SEM图；

图5图为本发明实施例1中基于龟裂模板制备多孔金属膜透明导电电极二氧化钛膜龟裂后放大龟裂块SEM图；

图6为实施例1本发明实施例1中电极沉积金属膜后的电子显微镜照片；

图7为本发明实施例1中电极沉积金属膜后的龟裂缝隙尺寸大小的电子显微镜照片；

图8为实施例1本发明实施例1中电极样品线宽（W）一定（控制线宽约为2μm），不同孔隙大小（D）下透射率的变化，图标中的样品1、2、3、4、5和6网状电极样品中孔隙大小分别为40μm、60μm、20μm、80μm、150μm和200μm；同时给出了ITO薄膜（~150nm）透射率；

图9为本发明实施例2制成的电极样品孔隙大小（D）一定（控制网格孔隙大小为20μm），不同线宽下（W）透射率的变化，图标中样品1、2、3、4、5和6电极对应的金属线宽分别为：2μm、5μm、6μm、8μm、12μm和15μm；

图10为本发明实施例3制成的电极样品的透射率随光波长的变化。

具体实施方式

实施例1

本实施例1基于龟裂模板制备多孔金属膜透明导电电极的制备方法如图1所示，其中（1）龟裂薄膜的沉积；（2）室温干燥；（3）薄膜龟裂形成如图4（放大2000倍）和图5（放大12000倍）所示；（4）金属薄膜沉积如图6（放大1000倍）和图7（放大8000倍）所示；（5）去除龟裂薄膜；（6）图案化金属纳米薄膜电极形成。其包括四个主要步骤：一是龟裂液的合成，二是在龟裂液的沉积，并龟裂，三是磁控溅射方法沉积金属或合金薄膜，四是去除龟裂模板及样品表面清理，获得多孔金属膜透明导电电极样品如图2（放大50倍光学照片）和图3（放大100倍光学图片）。

各步骤的详细过程如下：

（一）龟裂液的制备

电极中所用到的龟裂液有多种。其中第一类物质是利用溶胶凝胶法制备的氧化物凝胶溶胶，常用的是二氧化钛凝胶溶胶，但是为了保证龟裂质量，常常需要将溶液多晶化。第二种溶液是碳酸钙或者碳酸镁等难溶性盐类。第三类是可龟裂的有机物，例如液态乳胶、溶于丙酮的纤维素（醋酸纤维、硝酸纤维等）。本实施例主要使用微晶化二氧化钛溶胶，它相对其他龟裂液龟裂块小，不易脱落，去除方便等优点。

这里详述溶胶法制备微晶化二氧化钛溶液的方法。

(1) 向烧杯a₁中加入12.0 mL的无水乙醇，再加入4.0 mL钛酸四丁酯，配置好溶液a₁；

(2) 向烧杯a₂中加入12.0 mL的无水乙醇，再加入3.2 mL的冰醋酸，及1.0 mL去离子水，配置好溶液a₂。

(3) 将溶液a₁和溶液a₂混合并在磁力搅拌仪上以100~1000 r/min的转速转持续8h，之后再加入10 mL无水乙醇，在空气中敞口继续搅拌36~48 h，溶液从透明的浅黄色变为浑浊的乳白色悬液，含有大量二氧化钛的微晶颗粒，尺寸在1~200 nm之间，这种二氧化钛的乳白色悬浊液就是其中一种最典型的龟裂液。

这里敞口的目的是让凝胶溶胶溶液慢慢吸收空气中的水分，这里保证空气中的湿度为50~70%。

(二) 在洁净衬底上旋涂或提拉成一定厚度的二氧化钛膜并龟裂

在本实施例中利用旋涂法并控制龟裂液中酒精与钛酸四丁酯的比例为6:1，分别控制不同转速时制作龟裂样品，在洁净并衬底（衬底可以是玻璃或聚对苯二甲酸乙二酯pet，）上利用旋涂法制膜，具体是在衬底上滴加少许龟裂液，先保持样品1-样品6旋转速度500r/min持续5秒钟，再分别用转速为800r/min、1000r/min、1200r/min、1500r/min、1800r/min的转速对样品1、样品2、样品4、样品5、样品6持续1分钟即可，其中样品3无需二次旋转处理，本实施例所述各样品的透光性由图8所示（其中由于溶剂酒精和钛酸四丁酯的比例已确定，所以电极金属网络的金属线宽平均值（约为2μm）确定相同，改变旋涂的方法与速度即可改变网孔大小）；将上述样品放置于无尘环境下凉置1~2h，温度保持在20~30℃，样品龟裂。

(三) 磁控溅射法沉积金属或合金薄膜

沉积的金属或者合金薄膜厚度为120 nm。本实施例采用的金属优选为银，但除了银之外的其它金属比如铜、铝以及银镍合金等也是可以的，调节磁控溅射功率为150 W，腔内温度为25℃，样品表面温度为45℃。由于磁控溅射样品表面有一定的温度，会使样品表面的二氧化钛膜发生二次龟裂，在已有龟裂基础上产生更小的龟裂，所以所使用的功率一般不大于200 W，如果功率过大，会使样品表面温度过高，二次龟裂严重，导致二氧化钛龟裂膜局部翘起或者脱落，影响样品质量；过低（不可以低于100 W）导致膜层不够致密。金属膜层一般不低于100 nm，以防二次龟裂的缝隙处来不及生长足够的银线。在已经龟裂的薄膜上面继续沉积金属银薄膜，金属银进入龟裂块之间的裂缝中，在衬底上形成银纳米线导电网络。

（四）、去除龟裂模板及样品表面清理

将沉积金属薄膜的样品取出，温度稳定后用机械摩擦方法将衬底上的龟裂模板去除，并用无尘布蘸少许无水酒精对表面清理，最后形成多孔银薄膜透明导电电极。多孔银薄膜电极的网孔大小在20~200 μm，银线宽度在2μm左右。通过上述过程，银纳米线密布在衬底表面，形成具有分形效果的金属网状电极。

利用模板法制作网状金属导电玻璃已有了一些研究，但是由于普通的模板法主要是利用光刻技术，使其仅仅停留在实验室的阶段。本发明利用龟裂产生的裂纹为天然模板。首先，模板制作方便简单，其次，避免使用光刻等技术，使模板法制作电极可实现产业化。

与传统模板法制备导电薄膜相比，此种导电网络电极工艺简单，流程少，造价低廉，产率较高，易于产业化。同时电极导电性好，透光性优良，并能预期提高载流子收集效率。如图8所示，本发明制备的透明导电电极与ITO具有相似的光透射率，尤其是在可见光波段本实施例的金属电极透射率大于88%，尤其在网孔大于40μm的情况下，本发明透射率已明显高于ITO。样品3、1、2、4、5和6的方阻分别约为1.2、4.3、7、10、12、15 ?/sq，比相同厚度的ITO薄膜方阻（约为25 ?/sq）明显偏低。

实施例2

本实施例提供的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，包括以下步骤：

(一) 合成龟裂液

以钛酸四丁酯为原料，首先将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中形成溶液a₁，其次将无水乙醇、冰醋酸以及去离子水混匀形成溶液a₂，将溶液a₁和溶液a₂经磁力搅拌混匀获得溶液a₃，再在溶液a₃中加入无水乙醇，继续搅拌后，待溶液从透明浅黄色变为浑虫乳白色悬浮液即获得龟裂液微晶化二氧化钛溶胶。其中在龟裂液配置过程中，调节无水乙醇与钛酸四丁酯的体积比例分别为6:1、5.5:2、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1，磁力搅拌时转速为300r/min，磁力搅拌时间为3h，制得的微晶化二氧化钛溶胶的粒径为200nm左右，密度为1.55mg/cm³左右。

(二) 制作龟裂模板

将龟裂液采用旋涂法在衬底上均匀沉积一层龟裂薄膜，具体过程是：在衬底上滴加龟裂液，采用旋涂机以500r/min的速度持续5s获得龟裂薄膜，龟裂薄膜的厚度约为5000nm，并控制温度条件为25℃，使龟裂薄膜自然龟裂形成龟裂模板；

(3) 金属薄膜沉积采用磁控溅射方式在龟裂模板上沉积致密的银薄膜，磁控溅射时功率为150w，磁控腔室内温度为25℃，样品表面温度为45℃，获得金属薄膜的厚度为120nm；

(4) 去除龟裂模板将衬底上的龟裂模板采用机械摩擦的方法去除，并清理表面，在衬底上形成多孔金属薄膜透明电极，形成的多孔金属薄膜透明电极网孔大小为20μm，金属线宽度为2μm~15μm。

在本施例中，保证旋涂法的转速与匀胶机程序不变，分别用龟裂溶液中酒精与钛酸四丁酯的体积比例为6:1、5.5:2、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1实施旋涂工艺，分别得到样品5、样品4、样品6、样品2、样品1、样品3，本施例所述各样品的透光性由图9所示，实施例2的透射率在可见光波段均高于81%，且方阻均很小。样品5、样品4、样品6、样品2、样品1、样品3方块电阻分别为0.12?/sq、0.13?/sq、0.15?/sq、0.18?/sq、0.21?/sq、0.22 ?/sq；由于旋涂法的转速与匀胶机程序不变，所以电极金属网络的网络空隙宽度平均值确定相同且约为20μm，改变龟裂溶液中酒精与钛酸四丁酯的体积比即可改变电极金属网络的金属线宽。

实施例3

（1）龟裂液的制备

以钛酸四丁酯为原料，首先将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中形成溶液a₁，其次将无水乙醇、冰醋酸以及去离子水混匀形成溶液a₂，将溶液a₁和溶液a₂经磁力搅拌混匀获得溶液a₃，再在溶液a₃中加入无水乙醇，继续搅拌后，待溶液从透明浅黄色变为浑虫乳白色悬浮液即获得微晶化二氧化钛溶胶。保证所用龟裂溶液中无水乙醇与钛酸四丁酯的体积比例为6:1即可，磁力搅拌时转速为300r/min，磁力搅拌时间为3h；制成的微晶化二氧化钛溶胶的粒径为100nm左右，密度为1.65mg/cm³左右。

(2) 制作龟裂模板

采用提拉法进行试验制备透明电极，具体做法为将衬底放进龟裂液微晶化二氧化钛溶胶中，再匀速将衬底提起，并保持提拉角度一定（本实施例采用提拉角度为60°，实际上对提拉角度并不作限定，以0~90°较好），保证提拉角度（60°）与溶液密度相同的情况下，提拉速度分别为0.5厘米/秒和1厘米/秒，在衬底上均匀沉积一层龟裂薄膜，并控制温度条件为25℃，使龟裂薄膜自然龟裂形成龟裂模板，龟裂薄膜的厚度约为2000~8000nm。

(3) 金属薄膜沉积采用磁控溅射方式在龟裂模板上沉积致密的银薄膜；磁控溅射时功率为200w，磁控腔室内温度为25℃，样品表面温度为55℃，银薄膜的厚度为150nm。

(4) 去除龟裂模板将衬底上的龟裂模板采用机械摩擦的方法去除，并清理表面，在衬底上形成多孔银薄膜透明导电电极，获得的多孔金属薄膜透明电极中网孔大小分别为8μm、15μm，金属线宽度为2μm，分别得到样品1和样品2。本施例各样品的透光性如图10所示，在透光性不低于82%的基础上，样品1、样品2的方块电阻分别为0.21 ?/sq 、0.47?/sq。本实施例中保持提拉法所用的溶液密度不变，提拉角度（60°）不变，仅改变提拉速度，即控制提拉速度分别为0.5厘米/秒和1厘米/秒，得到网络空隙宽度平均值分别为8μm、15μm的样品1和样品2。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，例如制作金属薄膜中金属除了银之外，还可以采用其他金属如铜、铝等，或者是一些合金如银镍等，且龟裂模板的制作方法至少可以采用旋涂法和提拉法，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：步骤(1)中所述微晶化二氧化钛溶胶通过下述方法制备获得：以钛酸四丁酯为原料，首先将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中形成溶液a₁，其次将无水乙醇、冰醋酸以及去离子水混匀形成溶液a₂，将溶液a₁和溶液a₂经磁力搅拌混匀获得溶液a₃，再在溶液a₃中加入无水乙醇，继续搅拌后，待溶液从透明浅黄色变为浑虫乳白色悬浮液即获得微晶化二氧化钛溶胶。

3.根据权利要求2所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：溶液a₁中钛酸四丁酯和无水乙醇的体积比为1:2~3，溶液a₂中无水乙醇、冰醋酸以及去离子水的体积比为：10~12:3~4:1，在溶液a₃中加入无水乙醇的量占溶液a₃总体积的1/4~1/3；磁力搅拌时转速为100~1000r/min，磁力搅拌时间为1.5~8h。

4.根据权利要求2所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：步骤(1)中所述微晶化二氧化钛溶胶的粒径为1~200nm，密度为1.21~2.02mg/cm³。

5.根据权利要求1所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：步骤(2)中将龟裂液采用旋涂法在衬底上沉积龟裂薄膜的过程是：在衬底上滴加龟裂液，采用旋涂机以350~550r/min的速度持续3~8s，再以800~1800r/min的转速持续旋涂0~70s获得龟裂薄膜；所述龟裂薄膜的厚度为100~8000nm。

6.根据权利要求1所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：步骤(2)中所述温度条件为20~50℃。

7.根据权利要求1所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：步骤(3)中磁控溅射时功率为100~200w，磁控腔室内温度为20~25℃，样品表面温度为40~60℃。

8.根据权利要求1所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：步骤(3)中金属薄膜的厚度为100~300nm。

9.根据权利要求1所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：步骤(3)中所述金属薄膜中金属为银、金、铝、铜和镍中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法，其特征是：步骤(4)中将衬底上的龟裂模板采用机械摩擦的方法去除；获得的多孔金属薄膜透明电极中网孔大小为1~200μm，金属线宽度为0.1~15μm。