氧化鋅基透明導電膜玻璃的制備裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及制備氧化鋅基透明導電膜玻璃的裝置，尤其涉及利用液相輥涂法，在移動的玻璃表面涂覆氧化鋅摻雜透明導電氧化物薄膜，該薄膜主要應用于薄膜太陽能電池等領域。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機及傳統(tǒng)能源對環(huán)境污染的日趨嚴重，開發(fā)可再生潔凈能源成為國際范圍內(nèi)的重大戰(zhàn)略課題之一，太陽能是取之不盡、用之不竭的潔凈能源，因此，研宄與開發(fā)利用太陽能成為世界各國政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。其中，非晶硅(a_S1:H)薄膜太陽能電池以其低成本、易大面積實現(xiàn)等優(yōu)點，在薄膜太陽能電池中占據(jù)首要位置，而FTO透明導電膜具有高透過率、高電導率以及自身絨面結構的優(yōu)點，使其在a_S1:H薄膜太陽能電池中得到廣泛應用。
[0003]第CN101140143號中國專利闡述了超聲噴霧法制備大面積透明導電膜的裝置及裝備。該裝置通過超聲噴霧法，在靜止的熱玻璃表面上沉積了氧化錫摻雜氟透明導電膜，膜層電導率及透過率較高，但該裝置未涉及中間屏蔽層的制備，同時，該裝置得到的樣品膜層不夠均勻且尺寸較小，不宜進行工業(yè)化生產(chǎn)。第CN101188149號中國專利闡述了一種利用射頻磁控濺射法在玻璃表面共沉積Ce摻雜的AZO透明導電膜的裝置，得到了電阻率為7?8 X 10-4 Ω.cm，在400?800nm可見光范圍內(nèi)平均透過率達到80?90 %的透明導電膜，但該裝置設備投資太大，而且生產(chǎn)穩(wěn)定性較差，一直沒有實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。第CN1145882號中國專利闡述了一種通過化學氣相沉積的方式在移動的630?640°C的平板玻璃或浮法玻璃基體上，利用四氯化錫和水預混合形成單一的氣流，沉積氧化錫膜層的裝置。該裝置涉及的反應物質(zhì)要求在高溫下瞬間分解反應，不易控制，工藝復雜。
[0004]本實用新型專利將克服上述裝置存在的缺陷，實現(xiàn)簡單、低成本、大面積均勻生產(chǎn)氧化鋅基摻雜透明導電膜玻璃。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型旨在提供一種氧化鋅基透明導電膜玻璃的制備裝置。
[0006]為了達成上述目的，提供了一種氧化鋅基透明導電膜玻璃的制備裝置，其包括氧化鋅液體前驅(qū)物制備單元，其制備氧化鋅液體前驅(qū)物；摻雜單元，其在所述氧化鋅液體前驅(qū)物中摻雜入摻雜前驅(qū)物，以形成摻雜氧化鋅液體前驅(qū)物；涂覆單元，其利用液相輥涂法在玻璃基板上涂覆所述摻雜氧化鋅液體前驅(qū)物；以及熱處理單元，對所述形成有氧化物薄膜的玻璃基板進行熱處理，以形成氧化鋅基透明導電膜玻璃。
[0007]一些實施例中，所述摻雜前驅(qū)物包括鋁前驅(qū)物，錫前驅(qū)物，或氟前驅(qū)物。
[0008]一些實施例中，所述氧化鋅摻氟透明導電膜的厚度至少350nm。
[0009]一些實施例中，所述玻璃基板和所述氧化鋅薄膜之間沉積有中間層。
[0010]一些實施例中，所述中間層的主要成分為二氧化硅。
[0011]一些實施例中，所述中間層的厚度為30?150nm。
[0012]一些實施例中，所述熱處理溫度為400?700°C，并且所述熱處理的時間不少于3分鐘。
[0013]一些實施例中，所述氧化鋅液體前驅(qū)物有醋酸鋅，硫酸鋅，或氯化鋅。
[0014]一些實施例中，所述中間層由氧化硅的液體前驅(qū)物形成，其包括RuOvSim，其中R為直鏈或支鏈或環(huán)燒基，u = 3-8，V = 0-4, m = 1_4，包括正娃酸乙醋(TEOS)或正娃酸甲醋(TMOS)。
[0015]一些實施例中，所述鋁前驅(qū)物包括硝酸鋁，或氯化鋁；所述錫前驅(qū)物包括四氯化錫，二氯化錫，或單丁基三氯化錫；并且所述氟前驅(qū)物包括三氟乙酸，氫氟酸，三氟化磷，或氟化銨。
[0016]本實用新型通過改變前驅(qū)物混合液的配方，可以控制膜層的質(zhì)量，改善膜層的功能。本實用新型工藝簡單，設備及原料成本低，易于操作，便于工業(yè)化大批量生產(chǎn)。本實用新型采用合適的液體前驅(qū)物在移動的玻璃表面鍍制了氧化鋅基摻雜透明導電氧化物薄膜，得到的透明導電膜具有高透過率、高電導率的特點，在薄膜太陽能電池中應用極廣。
[0017]以下結合附圖，通過示例說明本實用新型主旨的描述，以清楚本實用新型的其他方面和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]結合附圖，通過下文的詳細說明，可更清楚地理解本實用新型的上述及其他特征和優(yōu)點，其中:
[0019]圖1為根據(jù)本實用新型實施例的制備裝置的方塊圖；
[0020]圖2為根據(jù)本實用新型實施例的制備裝置制備的氧化鋅基透明導電膜的膜層結構示意圖；并且
[0021]圖3為根據(jù)使用本實用新型實施例的制備裝置的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022]參見本實用新型具體實施例的附圖，下文將更詳細地描述本實用新型。然而，本實用新型可以以許多不同形式實現(xiàn)，并且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，并且使本技術領域的技術人員完全了解本實用新型的范圍。
[0023]現(xiàn)參考附圖，詳細說明根據(jù)本實用新型實施例的氧化鋅基透明導電膜玻璃的制備
目.ο
[0024]如圖1所示，本實用新型提供的一種氧化鋅基透明導電膜玻璃的制備裝置，氧化鋅液體前驅(qū)物制備單元，其制備氧化鋅液體前驅(qū)物；摻雜單元，其在所述氧化鋅液體前驅(qū)物中摻雜入摻雜前驅(qū)物，以形成摻雜氧化鋅液體前驅(qū)物；涂覆單元，其利用液相輥涂法在玻璃基板上涂覆所述摻雜氧化鋅液體前驅(qū)物；以及熱處理單元，對所述形成有氧化物薄膜的玻璃基板進行熱處理，以形成氧化鋅基透明導電膜玻璃。
[0025]在本實用新型中，透明導電膜的主要成分是氧化鋅，為了提高膜層的導電率，需要在膜層中進行摻雜形成半導體導電薄膜，摻雜的成分有鋁、錫、氟等；同時，本實用新型中的氧化鋅摻雜透明導電膜的厚度至少350nm，優(yōu)選不小于400nm，厚度的上限沒有特別的限制，一般不超過1300nmo
[0026]在本實用新型中，在玻璃基板和頂層氧化錫薄膜之間沉積一中間層，該中間層的目的，一方面，是為了防止玻璃基板中的堿金屬離子擴散到透明導電膜中引起導電膜堿中毒，從而影響膜層的電導率和透光性；另一方面，是為了消除膜層的光干涉條紋。
[0027]參照示意圖2，中間層薄膜2沉積在玻璃板I上，該膜層的主要成分是二氧化硅等。中間膜層的合適厚度為30?150nm，優(yōu)選50?lOOnm，膜層如果太薄，不能起到堿金屬離子屏蔽作用，從而影響透明導電層3的電導率，同時中間層也不能太厚，太厚會影響導電膜玻璃的可見光透過率。
[0028]在本實用新型中，用液相輥涂法涂覆氧化鋅基透明導電膜玻璃的后處理溫度為400?700°C，為了得到較高的電導率，一般溫度至少400°C，優(yōu)選不少于500°C。熱處理的目的是促進薄膜晶粒的充分生長培育。熱處理時間不少于5分鐘，優(yōu)選不少于10分鐘。
[0029]本實用新型裝置的使用參照圖3，玻璃板I由上片臺4通過傳送輥道8進入液相輥涂鍍膜機5a，在玻璃板I上涂覆一層中間層薄膜，然后進入流平段6中進行流平表干，緊接著玻璃進入液相輥