鋁摻雜氧化鋅透明分散體及導(dǎo)電薄膜的制備和性能研究.pdf

1、在太陽(yáng)能電池和平板顯示行業(yè)高速發(fā)展的今天，透明導(dǎo)電氧化物(TCO)的作用越來(lái)越重要。絕大部分實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的TCO為銦摻雜氧化錫(ITO)，然而ITO具有毒性，且等離子環(huán)境下穩(wěn)定性差;氧化鋅具有良好的光學(xué)性質(zhì)，通過(guò)摻雜Al元素后得到的鋁摻雜氧化鋅(AZO)在導(dǎo)電性方面得到很大提升，同時(shí)其原料廉價(jià)、無(wú)毒性以及在等離子環(huán)境下穩(wěn)定。論文分別采用溶解熱和共沉淀法制備了AZO納米顆粒水相及有機(jī)相透明分散體，并利用分散體涂覆制備了透明導(dǎo)電薄膜，研究

2、了制備工藝條件對(duì)AZO分散體和薄膜性能的影響。主要結(jié)論如下:
　　1.采用溶劑熱法制備了AZO納米顆粒，考察了制備工藝條件對(duì)AZO微觀結(jié)構(gòu)及電阻率的影響，得到適宜的制備條件為:摻雜比為3％，沉淀劑選用氫氧化鈉，反應(yīng)所用溶劑為乙二醇甲醚，溶劑熱溫度為220℃;制備出的AZO顆粒約35nm，電阻率為3.28×103Ω·cm;將粉體在氫氮混合氣氣氛中于550℃煅燒2小時(shí)后，電阻率降至20Ω·cm。
　　2.采用溶劑熱法制備了AZO

3、水相透明分散體，考察了制備工藝條件對(duì)AZO微觀結(jié)構(gòu)、分散性和電阻率等影響，得到適宜的制備條件為:摻雜比3％，溶劑選用甲醇，反應(yīng)溫度為70℃，改性溫度為80℃，溶劑熱溫度為150℃，改性pH值為9，改性劑加入量為19wt％，改性時(shí)間為3h;制備的AZO顆粒為6-10nm，固含量為10wt％的水相分散體在550nm處透過(guò)率為78.7％。
　　3.采用共沉淀法制備了AZO有機(jī)相透明分散體，考察了制備工藝條件對(duì)AZO微觀結(jié)構(gòu)及分散性等影響

4、，得到適宜的制備條件為:改性劑用量為15wt％，改性時(shí)pH值為7.5;制備的AZO顆粒為6-10nm，固含量為10wt％的乙二醇甲醚相分散體在550nm處透過(guò)率為87.2％。
　　4.利用AZO水相和有機(jī)相分散體，通過(guò)旋涂法制備了AZO透明導(dǎo)電薄膜，初步研究了基底處理方式、薄膜處理方式、分散介質(zhì)對(duì)AZO薄膜平整度及方塊電阻的影響。利用乙二醇甲醚相分散體旋涂制備的AZO薄膜于紫外環(huán)境下照射后，在550nm處透過(guò)率為93.4％，方塊電