蓋錫咨詢-14日SNEC會議筆記 -SNEC(2024)前沿技術(shù)大會-薄膜與鈣鈦礦上針對“更高透光、更低電阻”適用于鈣鈦礦光伏的新一代透明金屬薄膜電極

郭凌杰教授在全球光伏前沿技術(shù)大會（6）：薄膜與鈣鈦礦上針對“更高透光、更低電陽”適用于鈣鈦礦光伏的新一代透明金屬薄膜電極進(jìn)行分享。

有機(jī)光伏器件的透明電極材料需具有高透光性、高導(dǎo)電性、低表面粗糙度、低使用成本等特點。此外，其還需要具有和有機(jī)半導(dǎo)體材料的電子結(jié)構(gòu)相匹配的表面功函數(shù)。唐正課題組通過逐層沉積工藝制備出的紫外光摻雜氧化鋅薄膜，達(dá)到了有機(jī)光伏器件透明電極材料應(yīng)具備的技術(shù)要求。

單層Ti3C2Tx納米片在可見光區(qū)的透光率約為97%，具有金屬導(dǎo)電性和親水性，能穩(wěn)定分散在水介質(zhì)中，因此可通過溶液加工法制備MXene TCE，在透明電子領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。

同時實現(xiàn)高導(dǎo)電且高透明的MXene基透明電極仍具有很大的挑戰(zhàn)，主要受限于（1）使用的Ti3C2Tx納米片尺寸較小，固有電導(dǎo)率低；（2）透明薄膜結(jié)構(gòu)疏松且表面粗糙度大；導(dǎo)致薄膜的在高透光率下的電阻呈指數(shù)增長（即滲流問題）。理想的透明電極要求在高透光率下具有較低的電阻，這就意味著TCE應(yīng)具有連續(xù)的導(dǎo)電通路、較少的晶界和致密的微結(jié)構(gòu)，以促進(jìn)載流子在薄膜內(nèi)快速的遷移進(jìn)而提高固有電導(dǎo)率，避免滲流問題。因此，合成單層/少層、橫向尺寸大且分布窄的Ti3C2Tx納米片和制備高度取向，結(jié)構(gòu)致密的透明導(dǎo)電薄膜具有重要意義。

最后介紹了載誠新材料以金屬Ag為主要原材料摻雜其他金屬制備薄膜，將厚度從原來ITO的100納米以上降低到了小于10納米。

此外，金屬超薄膜納米材料在保持超高透光率的同時具備了超低的電阻和超低的霧度，且具有優(yōu)良的柔性。同時，該材料常溫工藝更加簡單、成本更低廉，僅為ITO膜的50%，便于大規(guī)模使用，一舉打破該領(lǐng)域被日、韓廠商占據(jù)主導(dǎo)地位的市場格局。