透明导电氧化物(Transparent conductive oxide,简称TCO)薄膜是功能薄膜中的重要一类,在平板显示、薄膜太阳能电池、触摸屏,以及建筑、车窗玻璃等方面有着日以广泛的应用。目前最常用的ITO材料(Sn4+掺杂的In2O3)光学、电学性能优异,但其主原料In作为稀有元素,供给量难以满足市场需求,价格逐年攀升。故此新型无In高性能低成本TCO材料的开发具有重要应用价值。TiO2基透明氧化物薄膜因其具备原材料来源广、价格低廉、化学稳定性优异等优势,成为众多新型TCO材料中备受重视的一个选择。本文①采用了 Nb5+掺杂的TiO2(NTO)薄膜进行结晶学调节的可控制备与光催化污染物降解方面应用的相关研究:(1)在高性能NTO薄膜的可控制备方面,本论文研究了溅射功率调整对薄膜电学性能的影响,并建立起了薄膜溅射生长功率—预制膜层微晶相态—薄膜最终结晶相态之间的联系,获得了薄膜结晶过程中的机理;并利用该机理,主动引入锐钛矿相NTO种子层来拓宽了纯锐钛矿相高性能NTO薄膜的制备工艺窗口。(2)在研究NTO全光谱光催化降解有机污染物方面,使用NTO透明导电薄膜在太阳光模拟器辐照下对涂覆的罗丹明B分子进行了有效降解。通过表征证明了光催化降解过程中起决定性影响作用的是薄膜的结晶相态与导电性能;混相的NTO薄膜因其特殊的n-n异质结能带结构及高效的光生载流子分离效率,表现出最佳的光催化活性。(3)在NTO产业化探索方面,本论文从小试样品入手,逐步扩大样品的制备面积,目前已完成产品的中试相关工作,并对NTO薄膜的生产线试生产进行了尝试与探索。