通过如下方法来制成高度透明和导电的基质：将导电网施加在透明基质上方；将UV可固化透明材料沉积在导电网和透明基质上方；以及使该UV可固化透明材料暴露于来自UV光源的单向UV光，该UV光源定位成使由UV光源发射的UV光在由UV可固化透明材料接收之前行进通过透明基质，其中，除了UV固化透明材料的被导电网遮蔽而不暴露于UV光的那些部分之外，UV可固化透明材料响应于对UV光的暴露而固化。去除UV可固化透明材料的未固化部分，并且将透明导电材料层沉积在固化的UV可固化透明材料和导电网上方。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高度透明和导电的基质本申请要求美国临时专利申请第61/367,619号和第61/394,420号的优先权，这两个专利申请均以参见的方式纳入本文。
技术介绍
ITO (铟锡氧化物)广泛地用作诸如显示器、太阳能电池等许多应用场合的透明导电层。用于生产高质量ITO膜的沉积工艺较昂贵，并且一般需要高温，这与诸如PET、碱石灰玻璃等许多物质是不相容的。然而，如果在这种工艺中采用低温，则ITO膜丧失其诸如透明度、导电性或两者的优良特性。许多公司和研究人员长期以来力求找到ITO的一种替代物。一些示例是导电聚合物(例如，可由爱克发公司(Agfa)购得的Ormecon)、由于CNT特性而提供较高导电率、但密度太低以至于不能提供足够的透明度的CNT薄层(例如，可由爱克斯公司(Eikos)、尤丁公司(Unydine)等购得)或通过产生金属互连件的随机网络且在金属互连件之间有空间而进行自组装的类似金属涂层，它们可以在有限的应用场合中提供令人满意的透明度(例如，由西马公司(Cima)可购得)。最近开发出一种新的方法，即在诸如PET、玻璃等透明基质上形成有机金属网。尽管为了降低成本，一些公司已用铜或铜合金来进行实验(例如，可由住友大阪水泥公司(Sumitomo Osaka Cement)购得),但一般来说采用银(例如,如由富士胶片公司(Fujifilm)可购得)。根据金属网的密度，这些基质可展现出合适的透明度和导电性。已建议将并联式太阳能电池叠层作为将不同技术的太阳能电池组合在一个单元内的方法，这基本上是利用太阳光谱的不同部分来将该能量转换成电力(参见，A.Zakhidov等人在美国物理学会于2010年APS三月会议上的“Modeling of series and parallelsolar cell tandems (串联式和并联式太阳能电池叠层的建模)”,2010年3月15 H -19日，摘要#L16.015，在此以参见的方式纳入本文)。另一公开的文章建议采用透明碳纳米管板作为用于有机太阳能电池的一种可能的电荷收集器(参见，太阳能材料&太阳能电池杂志的第 91 卷、第 416-419 页(2007)的 A.Zakhido 等人的 “Transparent carbon nanotubesheets as3_D charge collectors in organic solar cells (作为有机太阳能电池中的3-D电荷收集器的透明碳纳米管板)”，在此以参见的方式纳入本文)。此外，在2010年10月13日上Lockheed Martin&CONTACT项目联合技术研讨会的演讲上，Zakhidov教授作了题为“Tandem Solar Cells with Carbon Nanotube Interlayers:ParalIel 0PV/DSC TrueHybrids (具有碳纳米管隔层的层叠太阳能电池:并联0PV/DSC真实混合)”的演讲。在这次演讲中，Zakhidov教授示出了对这种层叠太阳能电池的效率方面的一些可能的改进。他的建议的问题之一是并未利用两种类型电池之间的、非常透明和非常导电的电极。由于与沉积铟锡氧化物(“IT0”)有关的问题，要克服的非常明显的问题是不依赖于ITO而实现用于收集电荷的中间电极，该ITO是在低温下和抑制有利成本的情况下选择用于不同基质上的透明电极。采用透明CNT的问题是:随着CNT变得更加透明，它们的导电性降低。为了试图解决该问题，Zakhidov教授在他的实验中采用了芬兰的彩纳图(Canatu)有限公司的透明CNT，从而在500ohm/Sq (欧姆/平方米)或更大的中等电阻率下获得60%的总透射率。Zvi Yaniv博士 (本申请的专利技术人)参与了此次研讨会,并询问了 Zakhidov教授什么是对于这种应用场合的理想的透明导电电极。Zakhidov教授回复道，最佳类型的这种电极将具有超过80%的透射率、期望是85%的透射率，以及lohm/sq或更好的电阻率。附图说明图1不出用于将金属网施加于基质的工艺。图2A - 2C示出根据本专利技术的实施例的工艺。图3示出根据本专利技术的实施例构造而成的层叠太阳能电池。具体实施例方式本专利技术的各方面解决了透明基质上的有机金属网的下述问题:I)金属线之间空出的不导电的空间；2)金属线需要更厚来提供尽可能最高的导电性、但却需要非常窄以对于肉眼不可见(或至少无法觉察)(例如，10-20微米)之间的矛盾，由此，如果允许高透明度和高导电性的这些线的适当钝化并非不可能的话，也是难以实现的。例如，如果网位于特定的基质上以使金属线之间的空间也是导电的，则需要将某些透明导电层沉积于这些空间内，或者需要在网之前将该层沉积于基质上。问题在于除了利用IT0，例如有机的透明导电材料的替代材料将不利地影响基质的总体透明度。此外，如果利用ITO例如以填充金属网线之间的空间，则由于ITO以薄膜形式沉积，则所得的产品将经受台阶覆盖的问题。一种方案是在较低的沉积温度下沉积低质量IT0，在此情况下，由于该ITO层将非常薄，将会发生如图1中所示的情形。在此情况下，将IT0103沉积于聚合物基质101上和金属线102上，但并不是连续地沉积，这将使金属网102的侧壁104露出。当侧壁104露出时，ITO材料103并不令人满意地电连接到金属线102。由此，用于进一步制造和组装显示器应用、电致变色应用等的、基本上起到溶剂作用的许多材料将使金属线102的全部或部分蚀刻掉，这将破坏装置的功能性。实际上，具有电致变色材料的初始实验清楚地示出了这种作用，并且在几百次循环之后，这种装置在操作时会卡住。预计到这是液晶和类似显示材料的情况。本专利技术的实施例通过在沉积顶部透明导电层(例如，IT0)之前使包括金属网的基质平面化来解决该问题。参照图2A，该图示出了本专利技术的实施例的侧剖视图，将UV可固化透明材料203 (可以为有机材料)涂覆在基质201和金属网202上。然后，使可固化有机材料203暴露于从基质201背面来自于UV光源205的定向UV光204，从而将网的金属线202用作掩膜。这使得材料203固化，除了在网202上面的被网202遮蔽了 UV光的那些部分以夕卜。参照图2B，诸如通过典型的蚀刻工艺去除留在每根金属线202上方的未固化的有机材料填充物202，从而使网202的顶部露出。参照图2C，可以较薄(例如，约1000-3000A)和/或呈相对较低质量的导电材料层205 (例如，IT0)沉积在网202和层203上方，这起到几个作用:(1)这解决了网的金属线202之间的非导电岛/空间的问题，并消除了台阶覆盖问题，以及(2)这使包括金属网202和有机填充物203的整个基质201钝化，这在后续的显示器/太阳能电池等制造步骤过程中抑制对网线202的蚀刻。此外，有机填充物203向金属线202提供附加的支持，从而有助于可靠地防止这些金属线在基质201的弯曲过程中断开。在示例中，采用可由三键(Three Bond)有限公司购得的TB3015B-UV可固化粘合齐U。采用前述过程通过使UV可固化粘合剂203从基质201背面暴露于UV来实现所需的结果，这意味着金属线202用作光掩模。树脂203可以在暴露于波长为光谱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·杨，Z·雅尼弗，
申请(专利权)人：应用纳米技术控股股份有限公司，
类型：
国别省市：
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