CN117374135B - 一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用 - Google Patents

一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于太阳能电池技术领域,本发明具体公开了一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用,所述的金属氧化物复合导电膜包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层;所述导电层为改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层;能够有效的提高复合导电膜的化学稳定性、热稳定性、导电性能和光电性能,其中,所述的改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物形成致密的导电网络,改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液在体系中的分散性好,不会发生团聚现象,进而有效的提高导电性能和光电性能,有效的提高光电转换效率,具有广泛的应用前景。

Description

一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中 的应用
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,具体涉及一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用。
背景技术
随着传统化石能源的减少,新型可持续能源显得尤为重要。光伏发电是未来增长潜力最大、发展前景最好的新能源产业之一,同时光伏行业它对我国实现工业转型、调整能源结构、发展社会经济、推进节能减排具有重要意义。
异质结,指的是两种不同的半导体相接触所形成的界面区域。按照两种材料的导电类型不同,异质结可分为同型异质结(P-p结或 N-n结)和异型异质(P-n或p-N)结,多层异质结称为异质结构。通常形成异质结的条件是:两种半导体有相似的晶体结构、相近的原子间距和热膨胀系数。利用界面合金、外延生长、真空淀积等技术,都可以制造异质结。异质结电池是种高效晶硅太阳能电池结构,利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池,即在P型气化非晶硅和N型气化非晶硅与 N 型硅衬底之间增加一层非掺杂氢化非晶硅薄膜。
目前,导电膜的导电性能以及光电转换效率仍存在不足。
发明内容
本发明提供一种金属氧化物复合导电膜及其在制备异质结太阳能电池中的应用,所述的金属氧化物复合导电膜具有优异的导电性能和光电性能,可以有效的提高光电转换效率,具有广泛的应用前景。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案:
一种金属氧化物复合导电膜,包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层;
所述导电层为改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层;
所述改性石墨烯的制备方法为:
将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:(0.1~0.5):(0.1~0.4):(0.02~0.06);
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
本发明通过以改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层作为导电层,得到了具有优异的导电性能和光电性能的金属氧化物复合导电膜,所述的金属氧化物复合导电膜应用于异质结太阳能电池,能够有效的提高光电转换效率,具有广泛的应用前景。
作为本发明的优选实施方案,所述保护层为金属氮化物层,所述金属氮化物为氮化钛。
作为本发明的优选实施方案,所述金属层的金属为银。
作为本发明的优选实施方案,所述金属氧化物层中的金属氧化物为ITO。
本发明还提供了一种金属氧化物复合导电膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供一基底;
(2)将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于乙醇溶液中,加入金属氧化物,搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,加热,形成导电层;
(3)在导电层上沉积金属层;
(4)在金属层上沉积金属氧化物层;
(5)在金属氧化物层沉积保护层。
作为本发明的优选实施方案,所述基底为N型晶圆。
作为本发明的优选实施方案,所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、金属氧化物的质量比为(0.05~0.2):(0.1~0.3):1。
作为本发明的优选实施方案,所述掺磷银纳米线溶液为磷化镉和银纳米线的混合溶液,所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线浓度为20mg/mL,所述掺磷银纳米线溶液中的磷化镉浓度为10mg/mL,所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
作为本发明的优选实施方案,所述改性石墨烯的制备方法为:
将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:(0.1~0.5):(0.1~0.4):(0.02~0.06);
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
本发明通过以上述所述的改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层作为导电层,能够有效的提高复合导电膜的化学稳定性、热稳定性、导电性能和光电性能,其中,所述的改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物形成致密的导电网络,改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液在体系中的分散性好,不会发生团聚现象,进而有效的提高导电性能和光电性能。
本发明还提供了一种金属氧化物复合导电膜在制备异质结太阳能电池中的应用。
本发明的有益效果:(1)本发明通过以改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层作为导电层,得到了具有优异的导电性能和光电性能的金属氧化物复合导电膜,所述的金属氧化物复合导电膜应用于异质结太阳能电池,能够有效的提高光电转换效率,具有广泛的应用前景。(2)本发明通过以改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层作为导电层,能够有效的提高复合导电膜的化学稳定性、热稳定性、导电性能和光电性能,其中,所述的改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物形成致密的导电网络,改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液在体系中的分散性好,不会发生团聚现象,进而有效的提高导电性能和光电性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中,涉及到数值区间,如无特别说明,上述数值区间内视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
在本发明中,具体的分散、搅拌处理方式没有特别限制。
本发明所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品,其中实施例和对比例的原料信息如下:
石墨烯纳米片:先丰纳米,XF022-1,片径:1~3μm。
NiFe-LDO双金属复合氧化物:先丰纳米,型号:XFL06,片径:10~30nm。
掺磷银纳米线溶液:先丰纳米,XFJ161,银纳米线浓度为20mg/mL,银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
实施例1
一种金属氧化物复合导电膜,包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层。
其中,所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供一基底(氮化镓基底);
(2)将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为50nm的导电层;
所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、氧化锌铝的质量比为0.12:0.25:1;
所述掺磷银纳米线溶液的制备方法为:将镉粉和红磷粉按照摩尔比3:2混合均匀,在620℃下热处理5h,得到磷化镉,将磷化镉(10mg/mL终浓度)加入到银纳米线溶液中,得到掺磷银纳米线溶液;所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
所述改性石墨烯的制备方法为:将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.4:0.2:0.05:10;
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
(3)将步骤(2)的产物放入真空蒸镀仓中,蒸镀一层Ag金属层,厚度为5nm。
(4)将ITO溶液旋涂与步骤(3)的产物上,然后80℃加热15min,形成金属氧化物层,厚度为10nm;
(5)将氮化钛溶液旋涂与步骤(4)的产物上,然后80℃加热15min,形成保护层,厚度为5nm。
实施例2
一种金属氧化物复合导电膜,包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层。
其中,所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供一基底(氮化镓基底);
(2)将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为50nm的导电层;
所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、氧化锌铝的质量比为0.05:0.3:1;
所述掺磷银纳米线溶液的制备方法为:将镉粉和红磷粉按照摩尔比3:2混合均匀,在620℃下热处理5h,得到磷化镉,将磷化镉(10mg/mL终浓度)加入到银纳米线溶液中,得到掺磷银纳米线溶液;所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
所述改性石墨烯的制备方法为:将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.1:0.4:0.02:10;
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
(3)将步骤(2)的产物放入真空蒸镀仓中,蒸镀一层Ag金属层,厚度为5nm。
(4)将ITO溶液旋涂与步骤(3)的产物上,然后80℃加热15min,形成金属氧化物层,厚度为10nm;
(5)将氮化钛溶液旋涂与步骤(4)的产物上,然后80℃加热15min,形成保护层,厚度为5nm。
实施例3
一种金属氧化物复合导电膜,包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层。
其中,所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供一基底(氮化镓基底);
(2)将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为50nm的导电层;
所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、氧化锌铝的质量比为0.2:0.1:1;
所述掺磷银纳米线溶液的制备方法为:将镉粉和红磷粉按照摩尔比3:2混合均匀,在620℃下热处理5h,得到磷化镉,将磷化镉(10mg/mL终浓度)加入到银纳米线溶液中,得到掺磷银纳米线溶液;所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
所述改性石墨烯的制备方法为:将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.1:0.4:0.06:10;
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
(3)将步骤(2)的产物放入真空蒸镀仓中,蒸镀一层Ag金属层,厚度为5nm。
(4)将ITO溶液旋涂与步骤(3)的产物上,然后80℃加热15min,形成金属氧化物层,厚度为10nm;
(5)将氮化钛溶液旋涂与步骤(4)的产物上,然后80℃加热15min,形成保护层,厚度为5nm。
实施例4
一种金属氧化物复合导电膜,包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层。
其中,所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供一基底(氮化镓基底);
(2)将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为40nm的导电层;
所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、氧化锌铝的质量比为0.12:0.25:1;
所述掺磷银纳米线溶液的制备方法为:将镉粉和红磷粉按照摩尔比3:2混合均匀,在620℃下热处理5h,得到磷化镉,将磷化镉(10mg/mL终浓度)加入到银纳米线溶液中,得到掺磷银纳米线溶液;所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
所述改性石墨烯的制备方法为:将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.4:0.2:0.05:10;
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
(3)将步骤(2)的产物放入真空蒸镀仓中,蒸镀一层Ag金属层,厚度为8nm。
(4)将ITO溶液旋涂与步骤(3)的产物上,然后80℃加热15min,形成金属氧化物层,厚度为12nm;
(5)将氮化钛溶液旋涂与步骤(4)的产物上,然后80℃加热15min,形成保护层,厚度为6nm。
实施例5
一种金属氧化物复合导电膜,包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层。
其中,所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供一基底(氮化镓基底);
(2)将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为60nm的导电层;
所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、氧化锌铝的质量比为0.12:0.25:1;
所述掺磷银纳米线溶液的制备方法为:将镉粉和红磷粉按照摩尔比3:2混合均匀,在620℃下热处理5h,得到磷化镉,将磷化镉(10mg/mL终浓度)加入到银纳米线溶液中,得到掺磷银纳米线溶液;所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
所述改性石墨烯的制备方法为:将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.4:0.2:0.05:10;
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
(3)将步骤(2)的产物放入真空蒸镀仓中,蒸镀一层Ag金属层,厚度为4nm。
(4)将ITO溶液旋涂与步骤(3)的产物上,然后80℃加热15min,形成金属氧化物层,厚度为8nm;
(5)将氮化钛溶液旋涂与步骤(4)的产物上,然后80℃加热15min,形成保护层,厚度为3nm。
对比例1与实施例1不同之处在于,对比例1的导电层的制备与实施例1不同,其他都相同。
对比例1的导电层不含有掺磷银纳米线溶液。
本对比例的导电层的制备方法为:将改性石墨烯分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为50nm的导电层;
所述改性石墨烯、氧化锌铝的质量比为0.25:1;
所述改性石墨烯的制备方法为:将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.4:0.2:0.05、10;
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
对比例2与实施例1不同之处在于,对比例2的导电层的制备与实施例1不同,其他都相同。
对比例2的导电层采用银纳米线溶液替换掺磷银纳米线溶液。
本对比例的导电层的制备方法为:将银纳米线溶液、改性石墨烯分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为50nm的导电层;
所述银纳米线溶液、改性石墨烯、氧化锌铝的质量比为0.12:0.25:1;
所述银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
所述改性石墨烯的制备方法为:将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.4:0.2:0.05:10;
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
对比例3与实施例1不同之处在于,对比例3的导电层的制备与实施例1不同,其他都相同。
对比例1的导电层不含有改性石墨烯。
本对比例的导电层的制备方法为:将掺磷银纳米线溶液分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为50nm的导电层;
所述掺磷银纳米线溶液、氧化锌铝的质量比为0.12:0.25:1;
所述掺磷银纳米线溶液的制备方法为:将镉粉和红磷粉按照摩尔比3:2混合均匀,在620℃下热处理5h,得到磷化镉,将磷化镉(10mg/mL终浓度)加入到银纳米线溶液中,得到掺磷银纳米线溶液;所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
对比例4与实施例1不同之处在于,对比例4的导电层的制备与实施例1不同,其他都相同。
对比例4的导电层采用石墨烯纳米片替换改性石墨烯。
本对比例的导电层的制备方法为:将掺磷银纳米线溶液、石墨烯纳米片分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为50nm的导电层;
所述掺磷银纳米线溶液、石墨烯纳米片、氧化锌铝的质量比为0.12:0.25:1;
所述掺磷银纳米线溶液的制备方法为:将镉粉和红磷粉按照摩尔比3:2混合均匀,在620℃下热处理5h,得到磷化镉,将磷化镉(10mg/mL终浓度)加入到银纳米线溶液中,得到掺磷银纳米线溶液;所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
对比例5与实施例1不同之处在于,对比例5的导电层的制备与实施例1不同,其他都相同。
对比例5的改性石墨烯的制备方法不同于实施例1。
本对比例的导电层的制备方法为:
将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于60wt%乙醇溶液中,加入金属氧化物(氧化锌铝),搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,在80℃下加热4h,形成厚度为50nm的导电层;
所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、氧化锌铝的质量比为0.12:0.25:1;
所述掺磷银纳米线溶液的制备方法为:将镉粉和红磷粉按照摩尔比3:2混合均匀,在620℃下热处理5h,得到磷化镉,将磷化镉(10mg/mL终浓度)加入到银纳米线溶液中,得到掺磷银纳米线溶液;所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
所述改性石墨烯的制备方法为:将石墨烯纳米片加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.2:0.05:10;
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm。
在本发明制备得到的导电薄膜上方蒸镀10nm钛和50nm金作为上电极,在基底背部蒸镀10nm钛和50nm金作为下电极,分别用导线引出,供测试,使用Halm测试机测试性能。
表1
从表1中可看出,本发明所述的复合导电膜具有优异的导电性能和光电性能,可以有效的提高光电转换效率,具有广泛的应用前景。
对比实施例1~5可知,实施例1为本发明的最佳实施方式,有着最佳的导电性能和光电性能。
对比实施例1与对比例1~2可知,本发明通过加入掺磷银纳米线溶液,有效的提高了导电性能和光电性能,其中本发明创造性的将磷化镉通过掺磷银纳米线溶液的形式加入到体系中,进一步提高了导电性能和光电性能。
对比实施例1与对比例3~5可看出,本发明通过加入改性石墨烯,有效的提高了导电性能和光电性能,且不同方法制备得到的改性石墨烯对于导电性能和光电性能的影响是不同的,采用本发明的改性石墨烯的方法制备得到的改性石墨烯相比于其他方法,能够更加显著的提高导电性能和光电性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种金属氧化物复合导电膜,其特征在于,包括依次设置的导电层、金属层、金属氧化物层、保护层;
所述导电层为改性石墨烯、掺磷银纳米线溶液和金属氧化物的混合层;
所述改性石墨烯的制备方法为:
将石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物加入到聚乙烯吡咯烷酮中,分散均匀,再加入十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀,超声处理,过滤,干燥,得到改性石墨烯;
所述石墨烯纳米片、NiFe-LDO双金属复合氧化物、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:(0.1~0.5):(0.1~0.4):(0.02~0.06);
所述石墨烯纳米片的片径为1~3μm;
所述NiFe-LDO双金属复合氧化物的片径为10~30nm;
所述金属氧化物为氧化锌铝。
2.根据权利要求1所述的金属氧化物复合导电膜,其特征在于,所述保护层为金属氮化物层,所述金属氮化物层中金属氮化物为氮化钛。
3.根据权利要求1所述的金属氧化物复合导电膜,其特征在于,所述金属层的金属为银。
4.根据权利要求1所述的金属氧化物复合导电膜,其特征在于,所述金属氧化物层中的金属氧化物为ITO。
5.根据权利要求1所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)提供一基底;
(2)将掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯分散于乙醇溶液中,加入金属氧化物,搅拌均匀,得到混合液,将混合液旋涂于基底上,加热,形成导电层;
(3)在导电层上沉积金属层;
(4)在金属层上沉积金属氧化物层;
(5)在金属氧化物层沉积保护层;
所述金属氧化物为氧化锌铝。
6.根据权利要求5所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,其特征在于,所述基底为N型晶圆。
7.根据权利要求5所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,其特征在于,所述掺磷银纳米线溶液、改性石墨烯、金属氧化物的质量比为(0.05~0.2):(0.1~0.3):1。
8.根据权利要求5所述的金属氧化物复合导电膜的制备方法,其特征在于,所述掺磷银纳米线溶液为磷化镉和银纳米线的混合溶液,所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线浓度为20mg/mL,所述掺磷银纳米线溶液中的磷化镉浓度为10mg/mL,所述掺磷银纳米线溶液中的银纳米线的直径为50nm,长度为20~50μm。
9.权利要求1~8任一所述的金属氧化物复合导电膜在制备异质结太阳能电池中的应用。
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