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太陽電池用ZAO透明導電薄膜

透明導電氧化物薄膜具有良好的導電性能和透光性能，廣泛應用于平面液晶顯示（LCD）、電致發光顯示（ELD）、等離子體顯示（PD）以及太陽能電池、熱鏡、電磁屏蔽等。在相當一段時間內, In2O3：Sn (ITO) 薄膜作為一種典型的透明導電氧化物薄膜得到了極廣泛的應用，但ITO 薄膜中的銦有毒，在制造和應用中對人體有害；ITO 中的In2O3 的價格昂貴,成本較高， ITO 薄膜易受氫等離子體的還原作用，這些缺點在很大程度上限制了ITO 薄膜的研究和應用。新型透明導電ZnO :Al (AZO) 薄膜中的ZnO 價格便宜,來源豐富,無毒,并且在氫等離子中穩定性要優于ITO，在很多領域特別是太陽電池領域具有逐步取代ITO薄膜的趨勢。本產品是多層ZAO透明導電膜，具有透過率高和電阻率低的優點，而且非常適合制備絨面，可作為陷波結構應用于薄膜太陽能電池中。透明導電膜的主要性能指標有兩個：透過率和方阻。產業化對透明導電膜透過率的要求一般要達到80%以上，南韓的Ｗｏｏｎ－ＪｏＪｅｏｎｇ制備的ZAO膜在可見光區域的平均透過率大于９５％，是國際最高水平。國外科研人員制備的ZAO透明導電膜室溫電阻率最低可達3×10-4Ω·cm，方塊電阻最低可達3Ω/□。國內制備的ZAO透明導電膜一般平均透過率約為80%，電阻率在10-3數量級。本產品具體性能指標是：透過率＞85%，方阻<50Ω/□。太陽電池是正在蓬勃發展的產業。國務院剛剛頒布的《可再生能源中長期發展規劃》中明確提出：到2010年，太陽能發電總容量達到30萬千瓦，其中全國將建成1000個屋頂光伏發電項目，總容量5萬千瓦，大型并網光伏電站總容量2萬千瓦；到2020年，太陽能發電總容量達到180萬千瓦，其中全國建成2萬個屋頂光伏發電項目，總容量100萬千瓦，太陽能光伏電站總容量將達到20萬千瓦；另外，光伏發電在通訊、氣象、長距離管線、鐵路、公路等領域的應用，計劃到2010年也將累計達到3萬千瓦，到2020年將達到10萬千瓦。而全球太陽能光伏市場將從2000年的10億美元到2015年擴大到1500億美元。透明導電薄膜是太陽電池中關鍵的薄膜，需求巨大。

上海理工大學 2021-04-11

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