透明导电氧化物(transparent conductive oxide,简称TCO)
TCO薄膜作为一种半导体光电材料,具备禁带宽、电阻率低可见光区光透射率高和红外光谱区光反射率高等优良的光电特性,自问世以来,在太阳能电池、平板显示器、有机发光二极管、低辐射玻璃、特殊功能窗涂层、透明薄膜晶体管及柔性电子器件等领域广泛应用。
本文将通过深度辨析TCO薄膜的物理特性、举例说明其应用领域并展望其未来发展前景,来探讨透明氧化物半导体薄膜在光电设备中的重要性、TCO薄膜的物理特性
1.禁带宽窄,可调控性高TCO薄膜的禁带宽度较窄,可以通过掺杂等手段来增加或减少其带隙宽度,从而调控其导电性能。
例如,锌氧化物ZnO)薄膜可通过不同掺杂元素实现多种光电性质,并得到广泛应用,
2.电阻率低,导电性优异TCO薄膜具有较低的电阻率,能够在保持高可见光透过率的同时有效传输电荷。
以氧化铟锡(ITO)薄膜为例,其电阳率较低,透过率较高,使其成为液晶显示器等大面积电子器件的透明导电材料。
3.光透明性和光反射性能TCO薄膜在可见光区具有高透过率,可以将光线有效传递,降低光电器件的损耗。
同时,它在红外光谱区也表现出较高的反射率,可用于制备红外窗涂层等特殊功能材料。、TCO薄膜在光电设备中的应用
-
太阳能电池太阳能电池是利用光伏效应将太阳能转化为电能的装置。TCO薄膜的高透过率和低电阳率使其成为太阳能电池的理想电极材料。例如,氧化铟锡(ITO)薄膜被广泛用于传统硅基太阳能电池中的透明导电电极
2.平板显示器平板显示器作为现代化生活中不可或缺的一部分,TCO薄膜在其中扮演着重要角色。它作为触摸屏的导电电极,能够是供高透明度和优秀的导电性能,从而实现准确的触控操作和高清显示效果。
3.有机发光二极管(OLED)OLED作为新一代显示技术,具备高亮度、高对比度和超薄柔性等特点。TCO薄膜作为OLED中显示面板的透明导电电外能够有效传输电荷并使光线透过,使得OLED具备更好的显示效果。
4.特殊功能窗涂层!TCO薄膜的高透过率和光反射率在窗户涂层中体现出优越的性能。例如,通过将TCO薄膜应用于低辐射玻璃的涂层可以有效地减少室内的热量损失,提高建筑的能源效率。不断提高产品的抗反光膜性能,使厂家有更大的发展潜力。
原文始发于微信公众号(薄膜材料前沿):透明氧化物半导体薄膜:为光电设备带来新的可能