二氧化锡溶胶

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1、二氧化錫溶膠在太陽能電池導電玻璃導電度安定性改良上的應用忠信科技陳忠詰報告大綱：壹：影響太陽能電池導電玻璃導電度安定性的主要因素。貳：二氧化錫溶膠在改良導電度安定性的應用。參：改良導電度安定性的適用溶膠之必備條件。壹：影響太陽能電池導電玻璃導電度安定性的主要因素：影響太陽能電池導電玻璃導電度安定性的主要因素有三：（一）玻璃中的離子“外溢”，對透明金屬氧化物導電薄膜（TCO）形成“毒化”：玻璃中存在納、鉀、鐵等金屬離子，若未作適當處理，即在玻璃上形成透明金屬氧化物導電薄膜（TCO，包括ITO、ATO、FTO或ZTO等），在貯存或使

2、用過程，鈉、鉀、鈣、鐵等金屬離子會由玻璃擴散至TCO中，造成的影響有三：（1）鈉、鉀等金屬離子會捕捉TCO中的自由電子，使的導電率下降；（2）鈣、鐵等金屬離子會和TCO中的氧相結合，使得原TCO中的電子、電洞消失，電阻值激增而失去半導體的特性，無法發揮導電的作用；（3）鈣、鐵離子所產生的氧化鈣、氧化鐵，因體積大，會對原TCO結構產生擠壓作用，造成TCO層龜裂、破碎而崩潰。（二）電池的電解質對透明金屬氧化物導電薄膜（TCO）形成“攻擊”：由於TCO層存在次微米至奈米級微小孔洞，電池中的電解質會進入TCO中，將TCO溶解，造成TCO

3、層龜裂、破碎而崩潰。（三）電場效應造成TCO中的二氧化錫被還原而失去TCO功能：TCO（包括ITO、ATO、FTO或ZTO等）的主成份為二氧化錫，在應用在LCD時，TCO被當成陽極使用而相當安定。但在太陽能電池中，TCO被置於陰極當導出電子之用；若和TCO相聯的電容反應夠快時，TCO為導體，影響不大；但若電容反應速度不夠快時（包括：原始設計不良或老化），由光轉化產生的電子即會在TCO層累積，導致TCO中的二氧化錫被還原而失去TCO功能。貳：二氧化錫溶膠在改良導電度安定性的應用：二氧化錫溶膠在改良導電度安定性的應用有二：（一）在未

4、作TCO之前，先在玻璃上鍍上一層二氧化錫溶膠，經熱處理後形成二氧化錫奈米級薄膜（厚度約10～20nm），除了可有效阻絕玻璃中的納、鉀、鐵等金屬離子擴散，提高TCO玻璃的壽命；更可改善其後的TCO層對玻璃的附著力；（二）在完成TCO層的製作後，將完成的TCO玻璃涵浸在二氧化錫溶膠中，經洗淨、烘乾、熱處理後形成二氧化錫奈米級薄膜（厚度約100nm），除了可有效阻絕電解質對TCO層的攻擊，延長TCO玻璃的壽命；更因二氧化錫粒子（本身即為半導體）對TCO層微小孔洞的填充，使的TCO層的電阻值更低，提高導電玻璃的品質。此外，TCO中的二氧

5、化錫（由蒸鍍或濺鍍產生）為α－form，易被電子還原；但二氧化錫溶膠鍍膜所形成的二氧化錫薄膜為β－form，安定性高而不易被電子還原，可克服電容遲滯所形成的問題，有效延長太陽能電池的壽命。參：改良導電度安定性的適用溶膠之必備條件：要能發揮改良太陽能電池所用導電玻璃導電度安定性，所使用的二氧化錫溶膠，必需具有幾項條件：（一）二氧化錫奈米粒子的粒徑要很小（≦20nm），才能有效填孔及形成緻密的隔絕層。（二）二氧化錫奈米粒子本身已是良好結晶態，才具有良好導電性。（三）二氧化錫奈米粒子為β－form，可有效克服電容遲滯所形成的問題，有效

6、延長太陽能電池的壽命。。（四）不得有雜質或添加劑，才不會留下孔洞、孔隙及提高電阻值。