本发明属于光电器件领域,公开了一种热稳定性增强的透明导电薄膜及其应用。本发明提出了一种热稳定性增强的透明导电薄膜,从下至上依次包括:衬底、第一氧化物层、第一重掺杂层、金属层、第二重掺杂层和第二氧化物层。本发明还提供了所述透明导电薄膜在光电器件中的应用。本发明通过在透明导电薄膜的金属层与氧化层界面间引入重掺杂层,降低透明导电薄膜的电阻率,提高了透明导电薄膜的热稳定性。
1.一种热稳定性增强的透明导电薄膜,其特征在于,从下至上依次包括衬底(1)、第一氧化物层(21)、第一重掺杂层(31)、金属层(4)、第二重掺杂层(32)和第二氧化物层(22);所述第二氧化物层(22)是简并态半导体层,所述第二氧化物层(22)上设置有非简并态半导体层;其中,所述非简并态半导体层包括电子型传输层或空穴型传输层;所述第一重掺杂层(31)和第二重掺杂层(32)是金属氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物或者经重掺杂的氧化物之任意一种;所述第二氧化物层(22)是AZO、ITO、FTO之任意一种;所述非简并态半导体层是ZnO、TiO₂、NiO、V₂O₅、VO₂、MoO₂、MoO₃、In₂O₃、SnO₂、或W₂O₃之任意一种;其中,所述金属氧化物包括氧化铝、氧化铟、氧化镓、氧化锡;所述氮化物包括氮化铝和氮化硅;所述氮氧化物包括氮氧化硅和氮氧化铝;所述氟化物包括氟化锂、氟化钠、氟化镁;所述经重掺杂的氧化物包括重度掺铝ZnO、重度掺锂NiO、重度掺镓ZnO、重度掺铟ZnO、重度掺锡In₂O₃和重度掺氟SnO₂;所述第一氧化物层(21)是ZnO、AZO、GZO、IZO、ITO、In₂O₃、SnO₂、FTO、TiO₂、MoO₂、MoO₃、NiO、VO₂、V₂O₅或W₂O₃之任意一种。
2.如权利要求1所述的透明导电薄膜,其特征在于,所述衬底(1)是玻璃、塑料、石英或蓝宝石之任意一种;所述金属层(4)是银、金、镍、铬、铂、铜或铝之任意一种。
3.如权利要求1所述的透明导电薄膜,其特征在于,所述第一重掺杂层(31)直接插在金属层(4)与第一氧化物层(21)之间,所述第二重掺杂层(32)直接插在金属层(4)与第二氧化物层(22)之间。
4.如权利要求1所述的透明导电薄膜,其特征在于,所述第一氧化物层(21)与金属层(4)之间、第二氧化物层(22)与金属层(4)之间的电导率高于第一氧化物层(21)、第二氧化物层(22)内部的电导率。
5.如权利要求1所述的透明导电薄膜的应用,其特征在于,所述透明导电薄膜直接沉积在衬底或者光电器件的阴极或阳极上。
6.如权利要求5所述的透明导电薄膜的应用,其特征在于,当所述第二氧化物层(22)是电子型传输层,所述透明导电薄膜沉积在光电器件的阴极上;当所述第二氧化物层(22)是空穴型传输层,所述透明导电薄膜沉积在光电器件的阳极上。技术领域
本发明属于光电器件领域,具体涉及一种热稳定性增强的透明导电薄膜及其在光电器件中的应用。
背景技术
以掺锡氧化铟(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)和掺铝氧化锌(AZO)薄膜为代表的透明导电氧化物(TCO)通常具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等共同光电特性,被广泛地应用于太阳能电池、平面显示、特殊功能窗口涂层及其它光电器件领域。近年,氧化物-金属-氧化物(即OMO,如ITO|Ag|ITO,ZnO|Ag|ZnO,AZO|Ag|AZO,NiO|Ag|NiO,SnO₂|Ag|SnO₂等)透明导电薄膜得到广泛研究,并逐步应用到太阳能电池和显示等光电领域。在实际应用中,透明导电薄膜不但需要高透光率和高导电率,还需要良好的热稳定性。在OMO结构的透明导电薄膜中,纳米结构的金属层与本体金属熔点相比具有较低的表面熔融温度,受热过程中纳米结构金属层容易发生熔融并收缩形成岛状纳米结构。当纳米金属层严重收缩时,岛状金属纳米结构将完全分离,岛状金属结构之间电子传输通道被切断,并快速地降低OMO导电薄膜的导电性。因此,研制具有良好热稳定性的OMO透明导电薄膜结构,尽可能消除或者降低因岛状金属纳米结构分离而导致电阻增加的影响,对延长光电器件使用寿命和提高光电器件环境适应性具有重要应用价值。本发明解决了现有技术中OMO透明导电薄膜热稳定性差的问题,提出了一种透明导电薄膜及其应用。本发明在OMO透明导电薄膜的金属层与氧化层界面间引入重掺杂层,降低透明导电薄膜的电阻率,得到的透明导电薄膜热稳定性得到增强。
发明内容
本发明的一方面,提供了一种热稳定性增强的透明导电薄膜,包括衬底,以及位于衬底上的由下至上依次为第一氧化物层、第一重掺杂层、金属层、第二重掺杂层和第二氧化物层。优选的,氧化物层是氧化锌(ZnO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺镓氧化锌(GZO)、掺铟氧化锌(IZO)、掺锡氧化铟(ITO)、三氧化二铟(In₂O₃)、二氧化锡(SnO₂)、掺氟氧化锡(FTO)、氧化钛(TiO₂)、二氧化钼(MoO₂)、三氧化二钼(Mo₂O₃)、氧化镍(NiO)、二氧化钒(VO₂)、五氧化二钒(V₂O₅)、氧化钨(W₂O₃)等各类二元或者多元系透明氧化物之任意一种。第一和第二氧化物层可选择采用相同或不同的材料。衬底可由玻璃、塑料、石英和蓝宝石等所有透明材料之任意一种制得。优选的,重掺杂层是金属如铝、铟、镓、锂、钠和锡等;或金属氧化物、氮化物、氮氧化物或氟化物如氧化铝、氧化铟、氧化镓、氧化锡、氮化铝、氮化硅、氮氧化硅、氮氧化铝、氟化锂、氟化钠、氟化镁等,或其它能通过重掺杂方法引起氧化物电导增加的元素和化合物。优选的,重掺杂层是经过重掺杂后的氧化物本身,如:重度掺铝ZnO、重度掺锂NiO、重度掺镓ZnO、重度掺铟ZnO、重度掺锡In₂O₃和重度掺氟SnO₂。所述重掺杂层是相对于氧化物层具有更高简并度的半导体层,能提高金属层与氧化物层界面之间的电导率。优选的,金属层可以是银、金、镍、铬、铂、铜、铝等多种金属之任意一种。本发明中,所述第一重掺杂层直接插在金属层与第一氧化物层之间,所述第二重掺杂层直接插在金属层与第二氧化物层之间。优选的,氧化物层、重掺杂层和金属层可通过磁控溅射、真空热蒸发、电子束蒸发和激光沉积等方式制备,也可用打印、印刷和旋涂等方式制备。如用磁控溅射方法制备透明导电薄膜,先在衬底上溅射第一氧化物层、接着依次溅射第一重掺杂层、金属层和第二重掺杂层,最后溅射第二氧化物层。溅射参数如功率、气压、溅射速率、氧氩比、各层薄膜厚度、靶材与衬底间距和角度等可根据需要进行调整。优选的,依据第一、第二重掺杂层材料类型或者薄膜层数不同,本发明透明导电薄膜的结构包括以下四类:第一类:衬底|第一氧化物层|第一重掺杂层|金属层|第二重掺杂层|第二氧化物层,其中,第一、第二重掺杂层是金属。典型结构如AZO|Al|Ag(或Au)|Al|AZO;ZnO|Al|Ag(或Au)|Al|ZnO。第二类:衬底|第一氧化物层|第一重掺杂层|金属层|第二重掺杂层|第二氧化物层,其中,第一、第二重掺杂层可以是金属氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物等。典型结构如AZO|AlO_X|Ag(或Au)|AlO_X|AZO;NiO|LiF|Ag(或Au)|LiF|NiO。第三类:衬底|第一氧化物层|第一重掺杂层|金属|第二重掺杂层|第二氧化物层,其中,第一重掺杂层与第二重掺杂层材料选择可相同或不同,例如第一重掺杂层是经重掺杂的氧化物,第二重掺杂层与第一重掺杂层相同或是金属。典型结构如AZO|重度掺铝ZnO|Ag|重度掺铝ZnO|AZO;ZnO|重度掺铝ZnO|Ag|重度掺铝ZnO|ZnO;NiO|重度掺锂NiO|Ag|重度掺锂NiO|NiO等。第四类:衬底|第一重掺杂层|金属|第二重掺杂层|第二氧化物层,其中,第一重掺杂层与第二重掺杂层材料选择可相同或不同,第一重掺杂层是经重掺杂的氧化物,第二重掺杂层与第一重掺杂层相同或是金属。典型结构如重度掺铝ZnO|Ag|Al|AZO;重度掺铝ZnO|Ag|重度掺铝ZnO|ZnO;重度掺锂NiO|Ag|重度掺锂NiO|NiO等。当第一重掺杂层是经重掺杂的氧化物,由于该层本身就是一层完整的高简并半导体层,孤立的岛状金属结构中电子可通过第一重掺杂层形成电学上的连续通道,故本类的透明导电薄膜可不包括第一氧化物层。本发明核心思想是在OMO透明导电薄膜结构中的金属层与氧化层界面附近,通过引入掺杂材料形成高导电率的重掺杂层。纳米尺度的金属层中电子除在金属层内传导外,还可通过金属层-重掺杂层-金属层之间传导,从而降低透明导电薄膜的电阻率。本发明提出的透明导电薄膜中,当网状纳米结构的金属层因受热逐渐向岛状金属纳米结构的转变,分离的岛状金属纳米结构中的电子先经过重掺杂层,再传输到下一个分离的岛状金属纳米结构,完成电学上的连通,从而提高透明导电薄膜中导电特性的耐受温度。以此思想为构思的其它透明导电薄膜结构,也属于本发明的保护范围。本发明的另一方面,提供一种透明导电薄膜结构(也可以是其它透明导电薄膜),若最上层第二氧化物层为非简并态半导体氧化物层,或者在最上层第二氧化物层为简并态半导体氧化物层时,在其上再集成一层含电子型传输层或空穴型传输层,所形成的透明导电薄膜是一种一体化透明导电薄膜。此类一体化透明导电薄膜成型后,其结构直接适用于光电器件的阴极或阳极,并且通常不可互换。该一体化透明导电薄膜优点在于省去或者减少光电器件中所需的电子型传输层(或电子缓冲层)或者空穴型传输层(或空穴缓冲层)制备环节,节省器件制作成本。作为上述一体化透明导电薄膜的形式之一,本发明提供了一种热稳定性增强的透明导电薄膜,从下至上依次包括衬底、第一氧化物层、第一重掺杂层、金属层、第二重掺杂层、第二氧化物层和非简并态半导体层;其中,所述第二氧化物层是简并态半导体层;所述非简并态半导体层包括电子型传输层或空穴型传输层;所述第一重掺杂层是金属氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物或者经重掺杂的氧化物之任意一种。作为上述一体化透明导电薄膜的另一种形式,本发明还提供了一种热稳定性增强的透明导电薄膜,从下至上依次包括衬底、第一氧化物层、第一重掺杂层、金属层、第二重掺杂层和第二氧化物层;其中,所述第二氧化物层是非简并态半导体层,包括电子型传输层或空穴型传输层;所述第一氧化物层是ZnO、AZO、GZO、IZO、ITO、In₂O₃、SnO₂、FTO、TiO₂、MoO₂、MoO₃、NiO、VO₂、V₂O₅或W₂O₃之任意一种,所述第二氧化物层是ZnO、In₂O₃、SnO₂、TiO₂、MoO₂、Mo₂O₃、NiO、VO₂、V₂O₅或W₂O₃之任意一种。优选的,透明导电薄膜、电子型传输层或空穴型传输层(即缓冲层)可通过磁控溅射、真空热蒸发、电子束蒸发和激光沉积等方式制备,也可用打印、印刷和旋涂等方式制备。若用磁控溅射方法制备透明导电薄膜,先在衬底上溅射第一氧化物层、接着依次溅射第一重掺杂层、金属层和第二重掺杂层,最后溅射第二氧化物层和电子型传输层或者空穴型传输层。溅射参数如功率、气压、溅射速率、氧氩比、各层薄膜厚度、靶材与衬底间距和角度等可根据需要进行调整。依据溅射参数可以调节透明导电薄膜透光率、方块电阻以及最外层的功函数或者导带和价带等特性。优选的,依据电子型传输层或者空穴型传输层在透明导电薄膜存在位置和功能不同,本发明所提出的一体化透明导电薄膜的结构包括以下三类:第一类:衬底(可选)|第一氧化物层|第一重掺杂层|金属层|第二重掺杂层|第二氧化物层|电子型传输层(或空穴型传输层),其中,第二氧化物层为简并态半导体层,对传输电子和空穴载流子没有选择性。典型结构如AZO|Al|Ag(或Au)|Al|AZO|ZnO(电子型传输层);AZO|AlO_X|Ag(或Au)|AlO_X|AZO|ZnO(电子型传输层);AZO|Al|Ag(或Au)|Al|AZO|NiO(空穴型传输层);AZO|AlO_X|Ag(或Au)|AlO_X|AZO|NiO(空穴型传输层)等。第二类:衬底(可选)|第一氧化物层|第一重掺杂层|金属层|第二重掺杂层|第二氧化物层(作为电子型传输层或空穴型传输层),最上层的第二氧化物层是非简并半导体层,可作为电子型传输层或作为空穴型传输层。典型结构如AZO|Al|Ag(或Au)|Al|ZnO(电子型传输层);AZO|AlO_X|Ag(或Au)|AlO_X|ZnO(电子型传输层);NiO|LiF|Ag(或Au)|LiF|NiO(空穴型传输层)等。第三类:通用型透明导电薄膜|电子型传输层或空穴型传输层,此处“通用型透明导电薄膜”指得已经商业化或者成熟结构透明导电薄膜,如ITO、FTO、AZO透明电极,也包括无重掺杂层的OMO透明导电薄膜,如ITO|Ag|ITO,AZO|Ag|AZO等。该一体化透明导电薄膜的典型结构如ITO|ZnO(电子型传输层);AZO|ZnO(电子型传输层);AZO|TiO₂(电子型传输层);ITO|NiO(空穴型传输层);FTO|NiO(空穴型传输层);ITO|Ag|ITO|ZnO(电子型传输层)等。优选的,电子型传输层和空穴型传输层可以是氧化物半导体,如ZnO、TiO₂、NiO、V₂O₅、MoO₂等,也可以是其它化合物半导体如PbS、CdTe、ZnSe等。本发明的核心思想是:在制备通用型透明导电薄膜(指该薄膜既可用于阴极也可用阳极)时,再接着集成一层空穴型传输层或者电子型传输层(即空穴型缓冲层或者电子型缓冲层)的半导体薄膜,制成具有单一载流子传输层或者缓冲层的一体化透明导电薄膜。采用该方案将降低光电器件制备成本,易于产业化。基于以此构思的其它一体化透明导电薄膜,也属于本发明的保护范围。本发明还提出了所述透明导电薄膜直接沉积在衬底或光电器件的阴极或阳极上的应用。具体地,当所述第二氧化物层是电子型传输层,所述透明导电薄膜沉积在光电器件的阴极上,即所述透明导电薄膜用作光电器件的阴极;当所述第二氧化物层是空穴型传输层,所述透明导电薄膜沉积在光电器件的阳极上,即所述透明导电薄膜用作光电器件的阳极。本发明透明导电薄膜通过在氧化物层与金属层之间插入重掺杂层,使两者界面之间形成高度简并的半导体薄层。当纳米尺度金属层因受热收缩形成岛状结构时,解决了电子不能很好地在岛状金属结构之间传输的问题。岛状金属结构上载流子可以通过界面附近的重掺杂层传导形成电学上连续,使得透明导电薄膜仍能保持低电阻特性,并且薄膜电学的热稳定性得到提高。本发明提供的热稳定性增强的透明导电薄膜,在保持其光透射率的基础上,还在一定程度上降低了方块电阻。当本发明透明导电薄膜最上层氧化物层是非简并态半导体层,或者在最上层氧化物层为简并态半导体层时,在其上再集成一层含电子型传输层或空穴型传输层,该透明导电薄膜可作为直接适用于光电器件的阴极或阳极的一体化透明导电薄膜,有利于降低光电器件的制备成本。
附图说明
附图给出本发明的实施方式,并将其与光电器件中的有机太阳能电池(OSC)相结合作为具体实施例以更清楚解释本发明,但不以任何方式限制本发明。图1是本发明透明导电薄膜的截面示意图。图2是本发明一种透明导电薄膜的截面示意图。图3是本发明一种透明导电薄膜及其应用于OSC电池中的截面示意图。图4是本发明一体化透明导电薄膜的截面示意图。图5是本发明一种一体化透明导电薄膜的截面示意图。图6是本发明一体化透明导电薄膜及其在OSC电池中应用实例示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下,本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中,并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本发明的过程、条件、试剂、实验方法等,除以下专门提及的内容之外,均为本领域的普遍知识和公知常识,本发明没有特别限制。以下图1至图6中,1表示衬底,21表示第一氧化物层,22表示第二氧化物层,31表示第一重掺杂层,32表示第二重掺杂层,4表示金属层,5表示电子型传输层,6表示空穴型传输层,7表示光活性层,8表示阴极,19表示P3HT:PCBM混合层。本发明热稳定性增强的透明导电薄膜,从下至上依次包括衬底1、第一氧化物层21、第一重掺杂层31、金属层4、第二重掺杂层32和第二氧化物层22。其中,衬底1是玻璃,衬底1还可以是塑料、石英或蓝宝石之任意一种。第一氧化物层21、第二氧化物层22是ZnO,或是AZO、GZO、IZO、ITO、In₂O₃、SnO₂、FTO、TiO₂、MoO₂、Mo₃O₂、NiO、VO₂、V₂O₅或W₂O₃之任意一种。金属层4是银,或是金、镍、铬、铂、铜或铝之任意一种。第一重掺杂层31、第二重掺杂层32是金属,或是金属氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物或者经重掺杂的氧化物等能通过重掺杂方法引起氧化物电导增加的元素和化合物的任意一种。金属包括铝、铟、镓、锂、钠、锡;金属氧化物包括氧化铝、氧化铟、氧化镓、氧化锡;氮化物包括氮化铝和氮化硅;氮氧化物包括氮氧化硅和氮氧化铝;氟化物包括氟化锂、氟化钠、氟化镁;经重掺杂的氧化物包括重度掺铝ZnO、重掺锂的NiO、重度掺镓ZnO、重度掺铟ZnO、重度掺锡In₂O₃和重度掺氟SnO₂。实施例1如图1所示,本实施例透明导电薄膜由下到上依次由衬底1、第一氧化物层21、第一重掺杂层31、金属层4、第二重掺杂层32和第二氧化物层22组成。其中,第一氧化物层21是ZnO,第一重掺杂层31是铝,金属层4是银,第二重掺杂层32是铝,第二氧化物层22是ZnO。此处给出单一具体材料,并不限定其它材料选择,只是为了更好地说明本发明。第一氧化物层21与金属层4之间、第二氧化物层22与金属层4之间的电导率高于第一氧化物层21、第二氧化物层22内部的电导率。如本实施例上述结构为ZnO|Al|Ag|Al|ZnO的透明导电薄膜中,Ag和ZnO界面处的掺杂铝后,界面附近ZnO层因掺铝而由非简并态半导体转为简并态半导体,减低ZnO层电阻率。当本实施例中的第二氧化物层22为简并态半导体层,如ITO、AZO和FTO,本实施例的透明导电薄膜可以作为光电器件阴极和阳极。实施例2如图2所示,本实施例透明导电薄膜由下到上依次由衬底1、第一重掺杂层31、金属层4、第二重掺杂层32和第二氧化物层22组成。其中,第一重掺杂层31是重度掺铝ZnO,金属层4是金或者银,第二重掺杂层32是重度掺铝ZnO,第二氧化物层22是ZnO。此处给出单一具体材料,并不限定其它材料选择,只是为了更好地说明本发明。若第二氧化物层22为简并态半导体层,如ITO、AZO和FTO等,本实施例的透明导电薄膜可以作为光电器件阴极和阳极。实施例3图3是列举的特定材料制成的一种本发明透明导电薄膜以及其在OSC电池中的应用示意图。本实施例所列举的特定材料,并不限定本发明对其它材料和薄膜结构的选择,只是为更清楚说明本发明。本实施例透明导电薄膜及OSC电池结构由下到上依次由衬底1玻璃(厚度1mm)、第一氧化物层21xa0AZO(厚度10nm)、第一重掺杂层31铝(厚度0.8nm)、金属层4银(厚度12nm)、第二重掺杂层32铝(厚度0.8nm)、第二氧化物层22xa0AZO(厚度40nm)、空穴型传输层6NiO(厚度15nm)、P3HT:PCBM混合层19(聚噻吩和富勒烯混合层)(厚度200nm)和阴极8铝(厚度150nm)组成。该结构透明导电薄膜方块电阻约5Ω/□,可见光透光率大于80%,OSC电池效率可达3.5%。本实施例该结构透明导电薄膜的方块电阻经450°C和500°C分别半小时退火后,透明导电薄膜方块电阻为8Ω/□和几百欧姆。无重掺杂结构铝层的OMO透明导电薄膜的常温下方块电阻约6Ω/□,可见光透光率大于80%,经450°C和500°C分别半小时退火后,无重掺杂结构铝层的OMO透明导电薄膜方块电阻为20Ω/□和几百千欧姆。实验结果表明,本实施例具有重掺杂结构透明导电薄膜具有较好的热稳定性。实施例4如图4所示一体化透明导电薄膜,由下到上依次由衬底1、第一氧化物层21、第一重掺杂层31、金属层4、第二重掺杂层32、第二氧化物层22和电子型传输层5组成。其中,第一氧化物层21是AZO,第一重掺杂层31是铝,金属层4是银,第二重掺杂层32是铝,第二氧化物层22是AZO。电子型传输层5也可以用空穴型传输层替换,电子型传输层适用材料是ZnO、TiO₂和SnO₂,空穴型传输层适用材料是NiO、MoO₂、V₂O₅和W₂O₃。第二氧化物层22通常为简并态半导体层。依据传输层的类型,本实施例的一体化导电薄膜在光电器件中可作为阴极或阳极。当传输层为电子型传输层时,透明导电薄膜可作阴极;当传输层为空穴型传输层时,透明导电薄膜可作阳极。此处给出单一具体材料,并不限定其它材料选择,只是为了更好地说明本发明。实施例5图5所示一体化透明导电薄膜,由下到上依次由衬底1、第一氧化物层21、第一重掺杂层31、金属层4、第二重掺杂层32、第二氧化物层22组成。其中,第一氧化物层21是氧化镍,第一重掺杂层31是重掺锂的氧化镍,金属层4是金或银,第二重掺杂层32是重掺锂的氧化镍,第二氧化物层22是氧化镍。此处给出单一具体材料,并不限定其它材料选择,只是为了更好地说明本发明。本实施例的一体化透明导电薄膜的第二氧化物层22通常为非简并态半导体层,可采用电子型传输层或空穴型传输层。当第二氧化物层22为电子型传输层,透明导电薄膜在光电器件中用作阴极,当第二氧化物层22为空穴型传输层时,透明导电薄膜在光电器件中用作阳极。实施例6图6是列举的特定材料制成的一种本发明一体化透明导电薄膜以及其在OSC电池中的应用示意图。本实施例所列举的特定材料,并不限定本发明对其它材料和薄膜结构的选择,只是为更清楚说明本发明。本实施例透明导电薄膜及OSC电池结构由下到上依次由衬底1玻璃(厚度1mm)、第一氧化物层21xa0AZO(厚度10nm)、第一重掺杂层31铝(厚度0.8nm)、金属层4银(厚度12nm)、第二重掺杂层32铝(厚度0.8nm)、第二氧化物层22xa0AZO(厚度40nm)、电子型传输层5xa0ZnO(厚度15nm)、光活性层7(聚噻吩和富勒烯P3HT:PCBM混合层)(厚度200nm)、空穴型传输层6Mo₂O₃(厚度10nm)和阴极8铝(厚度150nm)组成。该一体化透明导电薄膜运用磁控溅射方法将衬底1、第一氧化物层21、第一重掺杂层31、金属层4、第二重掺杂层32、第二氧化物层22、电子型传输层5一次性溅射而成,接着在电子型传输层5上旋涂光活性层7P3HT:PCBM混合层,最后在真空热蒸发系统中热蒸度空穴型传输层6Mo₂O₃和阴极8铝层。本实施例透明导电薄膜方块电阻约5Ω/□,可见光区透射率大于80%,OSC电池效率可达3.5%以上。以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。