CN106756840A - 一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用，所述耐高温柔性透明导电薄膜，包括：耐高温柔性透明基底，及沉积在所述耐高温柔性透明基底上的透明导电层。本发明耐高温柔性透明导电薄膜可耐高温，热膨胀系数低、表面平整、透明度高、光电性能稳定，且其制造工艺简单、成本低廉。

Description

一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及透明导电材料技术领域，尤其涉及一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用。
背景技术
透明导电材料是一种既能导电又在可见光范围内具有高透过率的一种材料。透明导电材料作为一种重要的功能材料在光/电子工业中有着广泛的应用，它可作为平板显示器以及太阳能电池的透明电极；在汽车、飞机、冷库和仪器仪表方面做可视观察的防霜防雾膜；利用其良好的电磁屏蔽作用，用于计算机房、雷达屏蔽防护等。在硬质玻璃上制备的透明导电材料已达较高的制备及应用水平。在有机柔性基体上制备的透明导电材料虽然具有可弯曲、重量轻、易携带、易于大面积生产等独特优点，但是由于其工作温度范围较窄的原因，导致了其应用的局限性。所以，本发明在此基础上提出了耐高温柔性透明导电薄膜的制备技术，它同时具备有机柔性基体的优点和耐高温的特点，有望开拓透明导电薄膜在高温柔性技术领域的应用。
在普通有机柔性基底上(PET，PI等)制备的ITO、AZO以及三明治结构（oxide/metal/oxide, OMO）等透明导电材料的导电性和透光性较好，但是有机柔性基材有着不可克服的缺陷：不耐高温、基底与材料之间的结合力差、并且在基材与导电层之间的线性热膨胀系数有着很大的差异。专利“具备高热稳定性的柔性透明导电薄膜的制备方法及其产品”利用固化后的含氟聚酰亚胺膜层作为基底，有一定的耐高温性，但所用工艺较为复杂，制备难度较高。虽然玻璃和金属箔可以克服以上这些缺陷，但是前者属于硬质材料，弯曲半径较大，后者透光性差。因此，技术上就迫切需要发展一种新型耐高温、低热膨胀系数、表面粗糙度小、透明度高的柔性导电衬底材料。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用，从而解决现有的柔性透明导电材料不耐高温、热膨胀系数高、表面粗糙度大、透明度低的问题。
本发明的技术方案如下：
一种耐高温柔性透明导电薄膜，包括：耐高温柔性透明基底，及沉积在所述耐高温柔性透明基底上的透明导电层。
所述的耐高温柔性透明导电薄膜，其中，所述耐高温柔性透明基底为云母片（包含白云母、氟晶云母）。
所述的耐高温柔性透明导电薄膜，其中，所述透明导电层为透明导电材料，所述透明导电材料包括SnO2薄膜、Sb2O3薄膜、ZnO薄膜、CdO薄膜、ITO薄膜、AZO薄膜、FTO薄膜、NTO薄膜、三明治结构薄膜、纳米银线、石墨烯、金属网格、碳纳米管。
所述的耐高温柔性透明导电薄膜，其中，所述耐高温柔性透明基底的厚度为4~100µm。
所述的耐高温柔性透明导电薄膜，其中，所述透明导电层的厚度为25~500 nm。
一种如以上所述的耐高温柔性透明导电薄膜的制备方法，包括步骤：
a、将靶材安装在磁控溅射装置的射频阴极靶槽中，将耐高温柔性透明基底放入基片架，把基片架***溅射室中的基片盘中，调整靶材和基底之间的距离为40~80 mm；
b、对溅射室抽气，使溅射室的真空度小于1.0×10-3 Pa后，向溅射室内充入氩气，调整抽气量，使溅射室的气体压强为0.1~5 Pa；
c、开启靶材的射频电源，将基底转至靶材对应位置溅射沉积透明导电层，得到耐高温柔性透明导电薄膜。
另一种如以上所述的耐高温柔性透明导电薄膜的制备方法，包括步骤：
A、将靶材安装在脉冲激光淀积装置的腔内，调整靶基距为40~80 mm；然后将耐高温柔性透明基底固定在基片托上，安装至腔内，再对腔体进行抽真空，使腔内真空度保持在5×10-5 Pa ~5×10-4Pa之间；
B、调整好光路，启动准分子激光器，使激光束聚焦至腔内的靶材上，沉积透明导电层，得到导电薄膜基材；
C、将步骤B得到的导电薄膜基材进行退火，得到耐高温柔性透明导电薄膜。
所述的耐高温柔性透明导电薄膜方法，其中，所述步骤C中，向腔内通入高纯氧气，调节氧气的充气及抽气量，使腔体内的氧压保持在5×10-4~5×101 Pa，将步骤B得到的导电薄膜基材加热至100~600℃进行原位退火，保温20~40 min。
所述的耐高温柔性透明导电薄膜方法，其中，所述步骤C中，将步骤B得到的导电薄膜基材取出，放置于管式炉中，在100~600℃下退火，保温10~60 min。
一种耐高温柔性透明导电薄膜的应用，将以上所述的耐高温柔性透明导电薄膜应用于光电器件中，作为耐高温柔性透明薄膜加热器的基体或者柔性钙钛矿太阳能电池的电极材料。
有益效果：本发明提供了一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用，所述耐高温柔性透明导电薄膜，包括：耐高温柔性透明基底，及沉积在所述耐高温柔性透明基底上的透明导电层。本发明耐高温柔性透明导电薄膜可耐高温，热膨胀系数低、表面平整、透明度高、光电性能稳定，且其制造工艺简单、成本低廉。
附图说明
图1是本发明耐高温柔性透明导电薄膜方法具体实施的流程简图。
图2是采用本发明所述耐高温柔性透明薄膜制备的耐高温柔性透明薄膜加热器的结构示意图。
图3是采用本发明所述耐高温柔性透明薄膜制备的钙钛矿太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种耐高温柔性透明导电薄膜，如图1所示，包括：耐高温柔性透明基底1，及沉积在所述耐高温柔性透明基底1上的透明导电层2。
进一步的，本发明实施例中，所述耐高温柔性透明基底1为云母片（Mica），包含白云母、氟晶云母。本发明所述云母是一种造岩矿物，呈现六方形的片状晶形、成本低廉、无毒、不污染环境。云母片层状解理非常完全，进行层间剥离后，表面可达原子级平整，有玻璃光泽，薄片具有弹性，透光性好。云母片可耐高温（＞600℃），透光性和柔性均随着厚度的减小而逐渐增大，热膨胀系数小，在对其进行基底加热或退火处理后，其微观结构与光电性能都可以得到提升，表面平整、光电性能稳定（在数次机械弯曲之后基本不变），与基底之间结合牢固。
进一步的，本发明实施例中，所述透明导电层2可以为不同的透明导电材料，其包括但不限于In，Sb，Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜，例如SnO2薄膜（二氧化锡薄膜）、Sb2O3薄膜（三氧化二锑薄膜）、ZnO薄膜（氧化锌薄膜）、CdO薄膜（氧化镉薄膜）、ITO薄膜（氧化铟锡薄膜）、AZO薄膜（掺铝氧化锌薄膜）、FTO薄膜（掺杂氟的SnO2薄膜）、NTO薄膜（Nb掺杂TiO2薄膜）；其还包括三明治结构薄膜（OMO）、纳米银线、石墨烯、金属网格、碳纳米管（CNTs）。
其中，所述石墨烯包含单层石墨烯和多层石墨烯，三明治结构薄膜包括氧化物半导体/金属/氧化物半导体构成的三明治结构薄膜（例如ITO/Ag/ITO）、氧化物半导体/氧化物半导体/氧化物半导体构成的三明治结构薄膜（例如ZAO/ITO/ZAO）。
进一步的，本发明实施例中，所述耐高温柔性透明基底的厚度为4~100µm 。
进一步的，本发明实施例中，所述透明导电层的厚度为25~500 nm；优选为100 nm。
进一步的，将透明导电层2沉积在耐高温柔性透明基底1上的沉积方法有多种，包括：脉冲激光沉积法（PLD，L-MBE），磁控溅射法，溶胶-凝胶法（Sol-gel），化学气相沉积法（CVD）等。
本发明提供的其中一种耐高温柔性透明导电薄膜的制备方法，其为在耐高温柔性透明基底上采用磁控溅射沉积法制备耐高温柔性透明导电薄膜，包括步骤：
S110、将靶材安装在磁控溅射装置的射频阴极靶槽中，将耐高温柔性透明基底放入基片架，把基片架***溅射室中的基片盘中，调整靶材和基底之间的距离为40~80 mm；
具体实施时，可以将纯度99.99wt%的氧化物靶材安装在磁控溅射装置的溅射室中的一个水冷的射频阴极靶槽中，将剥离后厚度为8-50µm的柔性透明基底云母放入基片架，把基片架***溅射室中的基片盘中，调整靶材和基底之间的距离为40-80 mm。
S210、对溅射室抽气，使溅射室的真空度小于1.0×10-3 Pa后，向溅射室内充入氩气，调整抽气量，使溅射室的气体压强为0.1~5 Pa；
具体实施时，将溅射室和气体管道抽气，使溅射室的基础真空小于1.0×10-3 Pa，后向溅射室内充入纯度为99.99%的氩气，调整抽气量，使溅射室的气体压强为0.1-5 Pa。
S310、开启靶材的射频电源，将基底转至靶材对应位置溅射沉积透明导电层，得到耐高温柔性透明导电薄膜；
具体实施时，开启氧化物靶材的射频电源，待射频辉光放电稳定后，将柔性基底转志靶材对应位置进行溅射沉积透明导电薄膜，薄膜沉积过程中的厚度由测控溅射装置的膜厚监控仪实时监控。
本发明提供的另一种耐高温柔性透明导电薄膜的制备方法，其为在耐高温柔性透明基底上采用脉冲激光淀积法制备耐高温柔性透明导电薄膜，包括步骤：
S120、将靶材安装在脉冲激光淀积装置的腔内，调整靶基距为40~80 mm；然后将耐高温柔性透明基底固定在基片托上，安装至腔内，再对腔体进行抽真空，使腔内真空度保持在5×10-5 Pa ~5×10-4Pa之间；
具体实施时，可以将99.99wt%的氧化物靶材安装在脉冲激光淀积装置的腔内，调整靶基距为40-80 mm；将云母片进行机械剥离，使其厚度为8-50 µm，将其固定在基片托上，安装至腔内；对腔体进行抽真空，使腔内的大气压强保持在5×10-5 Pa ~5×10-4 Pa之间。
S220、调整好光路，启动准分子激光器，使激光束聚焦至腔内的靶材上，沉积透明导电层，得到导电薄膜基材；
具体实施时，调整好光路，启动准分子激光器（频率为2-10 Hz，激光强度为200-300mJ），使激光束聚焦至腔内的靶材上，开始沉积透明导电层，透明导电层厚度为25-500 nm。
S320、将步骤B得到的导电薄膜基材进行退火，得到耐高温柔性透明导电薄膜。
进一步的，所述步骤S320中，将步骤S220得到的导电薄膜基材进行退火的其中一种优选方法为：向腔内通入高纯氧气，调节氧气的充气及抽气量，使腔体内的氧压保持在5×10-4~5×101 Pa，将步骤B得到的导电薄膜基材加热至100~600℃进行原位退火，保温20~40 min；
具体实施时，可以在沉积过后，后向腔内冲入高纯氧气，调节氧气的充气及抽气量，使腔体内的氧压保持在5×10-4~5×101 Pa，将基底加热，温度为100-600℃进行原位退火，保温时间为30 min。
进一步的，所述步骤S320中，将步骤S220得到的导电薄膜基材进行退火的另一种优选方法为：将步骤S220得到的导电薄膜基材取出，放置于管式炉中，在100~600℃下退火，保温10~60 min；
具体实施时，可以在沉积过后，取出基材，将其放置于管式炉中100-600℃下退火，保温时间为10-60 min。
进一步的，作为本发明优选实施方案，可以控制腔体内真空为6×10-5 Pa，靶基距为50 mm，退火温度为500℃，得到的耐高温柔性透明导电薄膜，其方块电阻为10-800 Ω/□、可见光平均透光率高于80%，材料结构和光电性能稳定，与基材结合牢固。
本发明还提供了一种耐高温柔性透明导电薄膜的应用，将以上所述的耐高温柔性透明导电薄膜应用于光电器件中，作为耐高温柔性透明薄膜加热器的基体或者柔性钙钛矿太阳能电池的电极材料。
本发明利用所述耐高温柔性透明导电薄膜耐高温的特点，解决传统柔性薄膜加热器工作温度范围较窄，以及传统柔性钙钛矿太阳能电池光电转化效率较低的问题，以达到其在上述两种光电器件中应用的目的。
采用以上优选实施方案制备出的光电性能良好的耐高温柔性透明导电薄膜，十分适合用来制备耐高温柔性透明薄膜加热器和柔性钙钛矿太阳能电池。与现有的柔性透明薄膜加热器相比，采用本发明所述耐高温柔性透明导电薄膜制备的耐高温柔性透明薄膜加热器的工作温度范围（30~600℃）有明显的拓宽，同时热反应时间也极大的缩短；与现有的柔性钙钛矿太阳能电池相比，采用本发明所述耐高温柔性透明导电薄膜制备的柔性钙钛矿太阳能电池，可采用高温制备工艺，光电转化效率有明显的提升。
下面以不同透明导电层的具体实施例对本发明耐高温柔性透明导电薄膜做详细说明：
实施例1：透明导电层为100 nm ITO
耐高温柔性透明基底采用厚度为15µm的云母片，直接进行机械剥离，不需清洗；将纯度为99.99wt%的商品ITO靶材安装在脉冲激光沉积***的腔内，用双面胶将其粘在基片托上（常温沉积），安装至腔内，调整靶基距为50 mm；将腔体抽气，使腔内的压强保持为1.0×10-4 Pa；调整好光路，启动准分子激光器，使激光束聚焦至腔内的靶材上，在室温下开始沉积薄膜，薄膜厚度为100 nm；沉积过后，后向腔内充入高纯氧气，调制充气及抽气量，使腔体的气体压强为10 Pa，将基材加热至温度为500℃进行原位退火，保温时间为30 min；待温度降为室温后，取出导电薄膜基材；所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为80 Ω/□、可见光平均透光率为86%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例2：透明导电层为200 nm ITO
制备工艺基本同实施案例1所述，所不同的是沉积的ITO薄膜厚度为200 nm。所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为40 Ω/□、可见光平均透光率为83%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例3：透明导电层为50 nm ITO
制备工艺基本同实施案例1所述，所不同的是沉积的ITO薄膜厚度为50 nm。所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为300 Ω/□、可见光平均透光率为88%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例4：透明导电层为100 nm ITO
制备工艺基本同实施案例1所述，所不同的是沉积的ITO薄膜的退火温度为400℃。所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为200 Ω/□、可见光平均透光率为85%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例5：透明导电层为100 nm AZO
耐高温柔性透明基底采用厚度为15µm的云母片，直接进行机械剥离，不需清洗；将纯度99.99wt%的AZO靶材安装在磁控溅射装置的溅射室中的一个水冷的射频阴极靶槽中，将剥离后厚度为15µm的柔性透明基底云母放入基片架，把基片架***溅射室中的基片盘中，调整靶材和基底之间的距离为40-80 mm；将溅射室和气体管道抽气，使溅射室的基础真空为1.0×10-4 Pa，后向溅射室内充入纯度为99.99%的氩气，调整抽气量，使溅射室的气体压强为1 Pa；开启AZO靶材的射频电源，待射频辉光放电稳定后，将柔性基底转至靶材对应位置进行溅射沉积厚度为100 nm的AZO透明导电薄膜，薄膜沉积过程中的厚度由测控溅射装置的膜厚监控仪实时监控。所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为56 Ω/□、平均可见光透光率为86%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例6：透明导电层为100 nm FTO (F:SnO2)
制备工艺基本同实施例1所述，所不同的是将靶材换为FTO，所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为20 Ω/□（F掺杂浓度为15%）、可见光平均透光率为84%（F掺杂浓度为6%）。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例7：透明导电层为100 nm NTO（Nb:TiO2）
制备工艺基本同实施例1所述，所不同的是将靶材换为NTO，所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为80 Ω/□（Nb掺杂浓度为10%）、可见光平均透光率为80%（Nb掺杂浓度为4%）。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例8：透明导电层为ITO（50 nm）/Ag（15 nm）/ITO（50 nm）
耐高温柔性透明基底采用厚度为15µm的云母片，直接进行机械剥离，不需清洗；将纯度为99.99wt%的商品ITO靶材和Ag靶材安装在脉冲激光沉积***的腔内，使用银胶将基材粘附在基片托上，安装至腔内，调整靶基距为50 mm；开始对腔体进行抽真空，使腔内的大气压强保持在1.0×10-4 Pa左右；调整好光路，启动准分子激光器，使激光束聚焦至腔内的ITO靶材上，在室温下开始沉积薄膜，薄膜厚度为50 nm；沉积过后，后向腔内充入高纯氧气，调制充气及抽气量，使腔体的气体压强为10 Pa，将基材加热至温度为500℃进行原位退火，保温30 min后，关掉氧气阀；待降至室温后，调整腔内的靶材位置，再次启动准分子激光器，使激光束聚焦至腔内的Ag靶材上，在室温下开始沉积薄膜，薄膜厚度为15 nm；最后再次调整腔内的靶材位置，重复上述ITO薄膜的制备工艺，再次沉积一层厚度为50 nm的ITO薄膜，沉积过后，后向腔内充入高纯氧气，调制充气及抽气量，使腔体的气体压强为10 Pa，将基底加热至温度为500℃进行原位退火，保温30 min后，关掉氧气阀；待温度降为室温后，取出导电薄膜基材。所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为30Ω/□、可见光平均透光率为67%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例9：透明导电层为AZO（30 nm）/Ag（15 nm）/AZO（30 nm）
制备工艺基本同实施例8所述，所不同的是将ITO靶材换为AZO靶材，并且在沉积AZO薄膜的过程中保持衬底温度为200℃，氧压为0.5 Pa，所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为2Ω/□、可见光平均透光率为75%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例10：透明导电层为单层石墨烯
耐高温柔性透明基底采用厚度为15µm的云母片，直接进行机械剥离，不需清洗；直接用转移法将Cu箔上的单层石墨烯转移到云母片上；所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为450Ω/□、可见光平均透光率为92%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例11：透明导电层为多层石墨烯（15层）
制备工艺同实施例10所述，所不同的是转移多层石墨烯(15层)。所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为130Ω/□、可见光平均透光率为86%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例12：透明导电层为纳米银线
耐高温柔性透明基底采用厚度为15µm的云母片，直接进行机械剥离，不需清洗；将抽滤好的AgNWs-MCE膜正面贴在云母片上，然后热压机加热100℃，用压力为0.5MPa压20分钟；用55℃丙酮蒸汽烘4分钟至MCE膜完全透明，然后放入丙酮溶液中浸泡15分钟，将MCE膜完全溶解。所得到的耐高温柔性透明导电薄膜的方块电阻为60Ω/□、可见光平均透光率为85%。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例13：透明导电层为金属网格
耐高温柔性透明基底采用厚度为15µm的云母片，直接进行机械剥离，不需清洗；采用激光烧结Ag颗粒墨水并将未烧结的Ag墨水洗去的方法在柔性衬底云母片上制备出二维金属方格透明导电薄膜，金属网格的线宽为15 um，透过率为85%，方块电阻小于30Ω/□。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。用银颗粒墨水直接书写制备金属网格，金属线宽为5µm，高280 nm，线中心间距在400µm时其透过率最高，为94%。在300℃下退火2 h，可获得具有导电性的金属网格，电阻率为3.64×10-5Ω﹒cm。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
实施例14：透明导电层为碳纳米管（CNTs）
耐高温柔性透明基底采用厚度为15µm的云母片，直接进行机械剥离，不需清洗；用十二烷基磺酸钠(SDS)分散CNTs，然后通过真空抽滤的方法将CNTs均匀地沉积在滤膜上形成薄膜，洗去SDS，最后将形成的薄膜转移到透明基底上得到CNT-TCFs；然后向Arc碳管制成的薄膜中掺杂氯化亚砜（SOCl2）能明显改善薄膜的导电率提高约2.4倍，而对薄膜的光透性几乎没有影响；最后可以得到电阻率为160Ω/□，透光率为87%的耐高温柔性透明导电薄膜。薄膜结构和光电性能稳定，与云母片基底结合牢固。
下面以具体实施例对本发明耐高温柔性透明导电薄膜在光电器件中的应用做详细说明：
实施例15： 耐高温柔性透明薄膜加热器(ITO为导电发热材料)
采用以上优选实施方案制备的耐高温柔性透明薄膜制备薄膜加热器，结构如图2所示，其中图中箭头方向为发热方向，在制备好的透明导电薄膜10的两端通过沉积或涂覆一条金属带20（Au，Ag，Cu等），然后在两条金属带上分别同时引出两条导线，将两条导线接入Keithley2400数字源表，形成一条直流通路，利用数字源表给导电材料施加固定直流电压，使其发热。所得到的耐高温柔性透明薄膜加热器的最高加热温度明显高于现有的基底（例如玻璃、PET）制备的薄膜加热器、且热响应时间更短，因此极大地拓宽了柔性薄膜加热器的工作温度范围，并极大缩短了热响应时间。
实施例16： 耐高温柔性透明薄膜加热器(AZO为导电发热材料)
制备工艺同实施例15所述，所不同的是将薄膜加热器的导电层换为AZO薄膜，所得到的耐高温柔性透明薄膜加热器同样也较大地拓宽了柔性薄膜加热器的工作温度范围，并极大缩短了热响应时间。
实施案例17： 柔性钙钛矿太阳能电池(以ITO/ Mica为电极)
采用以上优选实施方案制备的耐高温柔性透明导电薄膜制备钙钛矿太阳能电池，结构如图3所示，从下至上依次包括云母片41、ITO薄膜42、TiO2电子传输层43、钙钛矿层44、空穴传输层45、背电极（Au）46；其中TiO2电子传输层使用PLD工艺制备，钙钛矿层（CH3NH3PbI3- xClx）、空穴传输层均采用Sol-gel工艺制备；使用Keithley 2400源表测量电池的I-V特性，太阳光模拟器为Newport 69911，其功率为300W。得到的柔性钙钛矿太阳能电池的光电转化效率为9.67%。
实施案例18： 柔性钙钛矿太阳能电池(以AZO/ Mica为电极)
制备工艺同实施例17所述，所不同的是将电池底电极换为AZO，得到的柔性钙钛矿太阳能电池的光电转化效率为13.73%。
本发明耐高温柔性透明导电薄膜同现有透明导电材料相比，具有以下优点：本发明采用的耐高温柔性透明基底可耐高温，制造工艺简单、成本低廉，无毒、不污染环境，所制成的耐高温柔性透明导电薄膜的导电性和光学透过率高，厚度均匀性好，表面平整，光电性能稳定，与基材结合牢固。
本发明将所述耐高温柔性透明导电薄膜作为耐高温柔性透明薄膜加热器的基体以及柔性钙钛矿太阳能电池的电极材料，制备出工作温度范围大、热反应时间短的柔性透明薄膜加热器，同时通过高温工艺（>450℃）制备出高效率的柔性太阳能电池，为耐高温柔性透明薄膜加热器和柔性太阳能电池的发展提供新的路径。
综上所述，本发明提供了一种耐高温柔性透明导电薄膜及其制备方法与应用，所述耐高温柔性透明导电薄膜，包括：耐高温柔性透明基底，及沉积在所述耐高温柔性透明基底上的透明导电层。本发明耐高温柔性透明导电薄膜可耐高温，热膨胀系数低、表面平整、透明度高、光电性能稳定，且其制造工艺简单、成本低廉。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐高温柔性透明导电薄膜，其特征在于，包括：耐高温柔性透明基底，及沉积在所述耐高温柔性透明基底上的透明导电层。
2.根据权利要求1所述的耐高温柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述耐高温柔性透明基底为云母片。
3.根据权利要求1所述的耐高温柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述透明导电层为透明导电材料，所述透明导电材料包括SnO2薄膜、Sb2O3薄膜、ZnO薄膜、CdO薄膜、ITO薄膜、AZO薄膜、FTO薄膜、NTO薄膜、三明治结构薄膜、纳米银线、石墨烯、金属网格、碳纳米管。
4.根据权利要求1所述的耐高温柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述耐高温柔性透明基底的厚度为4~100µm。
5.根据权利要求1所述的耐高温柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述透明导电层的厚度为25~500 nm。
6.一种如权利要求1所述的耐高温柔性透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：
a、将靶材安装在磁控溅射装置的射频阴极靶槽中，将耐高温柔性透明基底放入基片架，把基片架***溅射室中的基片盘中，调整靶材和基底之间的距离为40~80 mm；
b、对溅射室抽气，使溅射室的真空度小于1.0×10-3 Pa后，向溅射室内充入氩气，调整抽气量，使溅射室的气体压强为0.1~5 Pa；
c、开启靶材的射频电源，将基底转至靶材对应位置溅射沉积透明导电层，得到耐高温柔性透明导电薄膜。
7.一种如权利要求1所述的耐高温柔性透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、将靶材安装在脉冲激光淀积装置的腔内，调整靶基距为40~80 mm；然后将耐高温柔性透明基底固定在基片托上，安装至腔内，再对腔体进行抽真空，使腔内真空度保持在5×10-5 Pa ~5×10-4 Pa之间；
B、调整好光路，启动准分子激光器，使激光束聚焦至腔内的靶材上，沉积透明导电层，得到导电薄膜基材；
C、将步骤B得到的导电薄膜基材进行退火，得到耐高温柔性透明导电薄膜。
8.根据权利要求7所述的耐高温柔性透明导电薄膜方法，其特征在于，所述步骤C中，向腔内通入高纯氧气，调节氧气的充气及抽气量，使腔体内的氧压保持在5×10-4~5×101 Pa，将步骤B得到的导电薄膜基材加热至100~600℃进行原位退火，保温20~40 min。
9.根据权利要求7所述的耐高温柔性透明导电薄膜方法，其特征在于，所述步骤C中，将步骤B得到的导电薄膜基材取出，放置于管式炉中，在100~600℃下退火，保温10~60 min。
10.一种耐高温柔性透明导电薄膜的应用，其特征在于，将如权利要求1所述的耐高温柔性透明导电薄膜应用于光电器件中，作为耐高温柔性透明薄膜加热器的基体或者柔性钙钛矿太阳能电池的电极材料。
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