陈建林、陈荐、何建军等编著的这本《氧化锌透明导电薄膜及其应用》共分8章：第1章概述了透明导电氧化物薄膜；第2章讨论了ZnO-TCO薄膜的结构、特性及制备技术；第3章比较了气相沉积法与湿化学沉积法的成膜过程，从热力学和动力学角度讨论薄膜的成核与长大机理，提出湿化学法成膜中增强结晶性的优化措施；第4、5、6、7章分别论述了溶胶-凝胶法、喷雾热分解法、电沉积法和化学浴沉积法大面积成膜制备ZnO-TCO薄膜的原理、装置、工艺及研究进展；第8章介绍了染料敏化ZnO纳米线（或棒）阵列太阳能电池。

本书既体现了科学发展的前瞻性，又注重了新材料的基础研究和产业化应用。

陈建林、陈荐、何建军等编著的这本《氧化锌透明导电薄膜及其应用》主要介绍了新型ZnO基透明导电薄膜和低成本、大面积湿化学法成膜技术；概述了透明导电氧化物薄膜的透明导电机理、材料体系、掺杂策略、制备技术、应用开发及发展趋势；比较了气相沉积法与湿化学沉积法的成膜机理；重点论述了溶胶凝胶法、喷雾热分解法、电沉积法、化学浴沉积法等低成本、大面积制备ZnO基透明导电薄膜和ZnO纳米线阵列膜的湿化学法可控生长及其应用于太阳能电池。

《氧化锌透明导电薄膜及其应用》可供从事无机非金属材料、透明导电氧化物（或透明氧化物半导体）、薄膜太阳能电池、新能源材料与器件等领域的科研人员和技术人员参考，也可供高等学校相关专业的师生参阅。

第1章 透明导电氧化物薄膜概述1

 1.1 引言1

 1.2 太阳光谱基础知识2

1.2.1 太阳常数与大气质量2

1.2.2 太阳光谱分布3

 1.3 TCO薄膜的透明导电机理4

1.3.1 TCO薄膜的透光性4

1.3.2 TCO薄膜的导电性6

1.3.3 导电性与透光性的关系14

 1.4 TCO薄膜的材料体系17

1.4.1 n型掺杂TCO薄膜18

1.4.2 p型掺杂TCO薄膜19

1.4.3 多元氧化物复合TCO薄膜21

1.4.4 非晶TCO薄膜22

 1.5 TCO薄膜的应用开发24

1.5.1 太阳能电池24

1.5.2 透明薄膜晶体管25

1.5.3 其他方面的应用27

 参考文献28

第2章 ZnO-TCO薄膜的结构、特性及制备技术31

 2.1 引言31

 2.2 ZnO的晶体结构及基本性质31

 2.3 ZnO的能带结构34

 2.4 ZnO-TCO薄膜的掺杂策略35

2.4.1 化合价36

2.4.2 离子半径37

2.4.3 电负性38

2.4.4 氧化态、离子外层电子构型38

2.4.5 温度39

2.4.6 Madelung能39

 2.5 ZnO-TCO薄膜的制备技术40

2.5.1 磁控溅射法41

2.5.2 脉冲激光沉积法42

2.5.3 电子束蒸发法43

2.5.4 金属有机物化学气相沉积法44

2.5.5 喷雾热分解法44

2.5.6 溶胶-凝胶法45

2.5.7 电化学沉积法46

2.5.8 水热法46

2.5.9 化学浴沉积法47

 2.6 ZnO纳米线（或棒）阵列膜的可控生长47

 2.7 柔性衬底ZnO-TCO薄膜的开发48

2.7.1 柔性衬底材料48

2.7.2 柔性 TCO 膜的制备技术49

2.7.3 柔性衬底ZnO-TCO膜的开发50

 2.8 绒面ZnO-TCO薄膜的开发51

 参考文献52

第3章 气相沉积法与湿化学沉积法的成膜机理59

 3.1 引言59

 3.2 气相沉积法的成膜机理60

3.2.1 薄膜生长的热力学原理60

3.2.2 气相沉积法成膜的动力学过程62

 3.3 溶胶-凝胶法的成膜机理63

3.3.1 成核与长大的热力学原理63

3.3.2 成核与长大的动力学解释65

 参考文献68

第4章 溶胶-凝胶法制备ZnO基透明导电薄膜70

 4.1 引言70

 4.2 Sol-gel法制备ZnO薄膜的化学反应原理70

 4.3 Sol-gel法制备ZnO薄膜的工艺控制72

4.3.1 溶胶体系72

4.3.2 基片处理72

4.3.3 镀膜工艺73

4.3.4 热处理制度74

4.3.5 工艺流程74

 4.4 Sol-gel法制备ZnO薄膜的热分解及晶化过程75

4.4.1 TG-DSC分析76

4.4.2 晶相组成与结构表征79

 4.5 Al掺杂对ZnO薄膜结构及光电性能的影响83

4.5.1 晶相组成与结构表征84

4.5.2 光学性能89

4.5.3 电学性能93

 4.6 Al-Sc共掺杂对ZnO薄膜结构及光电性能的影响94

4.6.1 工艺流程95

4.6.2 晶相组成与结构表征96

4.6.3 光学性能101

4.6.4 电学性能103

4.6.5 掺杂机制的解释104

 参考文献107

第5章 喷雾热分解法制备ZnO基透明导电薄膜112

 5.1 引言112

 5.2 喷雾热分解成膜技术的简介112

 5.3 喷雾热分解成膜的原理113

 5.4 喷雾热分解成膜的设备与工艺控制115

5.4.1 前驱体溶液的配制116

5.4.2 雾化过程116

5.4.3 蒸发干燥过程121

5.4.4 热分解过程122

5.4.5 薄膜的形核与长大过程122

 5.5 喷雾热分解法制备致密ZnO基薄膜123

 5.6 喷雾热分解法制备ZnO纳米线（或棒）阵列膜133

 参考文献139

第6章 电沉积法制备ZnO基透明导电薄膜142

 6.1 引言142

 6.2 电沉积法制备半导体材料的简介142

 6.3 阴极还原电沉积ZnO薄膜的原理145

6.3.1 阴极还原的电沉积过程145

6.3.2 电化学反应原理146

 6.4 电沉积法制备ZnO基薄膜的工艺控制147

6.4.1 电流密度147

6.4.2 电沉积溶液148

6.4.3 电沉积温度149

6.4.4 搅拌作用149

6.4.5 换向电流与电流波形149

 6.5 电沉积法制备致密ZnO基薄膜150

6.5.1 ZnO薄膜的电沉积150

6.5.2 掺杂型ZnO薄膜的电沉积158

 6.6 电沉积法生长ZnO纳米线（或棒）阵列膜160

 参考文献169

第7章 化学浴沉积法制备ZnO基薄膜172

 7.1 引言172

 7.2 无电沉积法制备致密ZnO薄膜172

 7.3 化学浴沉积法生长ZnO纳米线（或棒）阵列膜174

 参考文献182

第8章 染料敏化ZnO纳米线（或棒）阵列太阳能电池184

 8.1 引言184

 8.2 基于半导体纳米线（棒）阵列的太阳能电池184

8.2.1 太阳能电池的发展趋势184

8.2.2 太阳能电池的性能表征186

8.2.3 基于半导体纳米线（或棒）阵列的太阳能电池189

 8.3 染料敏化ZnO纳米线（棒）阵列太阳能电池192

8.3.1 染料敏化纳米晶太阳能电池的简介192

8.3.2 染料敏化纳米晶ZnO太阳能电池的发展历史195

8.3.3 染料敏化纳米晶ZnO太阳能电池的器件制作与输出特性196

 参考文献204