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TWI667805B - 降低金屬氧化物半導體之阻值的方法及其量子電池的製法 - Google Patents

降低金屬氧化物半導體之阻值的方法及其量子電池的製法 Download PDF

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TWI667805B
TWI667805B TW106135065A TW106135065A TWI667805B TW I667805 B TWI667805 B TW I667805B TW 106135065 A TW106135065 A TW 106135065A TW 106135065 A TW106135065 A TW 106135065A TW I667805 B TWI667805 B TW I667805B
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徐聖權
王敏全
鄭寶堂
陳毅修
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行政院原子能委員會核能研究所
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Abstract

本發明提供一種降低金屬氧化物半導體之阻值的方法，其包含：在一含有一金屬離子的電解質溶液內對一沉積有一金屬氧化物半導體層且被固定在一陰極的導電基板提供一負電壓，以令該金屬離子注入該金屬氧化物半導體層中。該金屬離子是選自一由下列所構成之群組：鹼金屬離子、鹼土金屬離子，及前述金屬離子的一組合。本發明亦提供一種採上述方法來實施量子電池的製法。

Description

降低金屬氧化物半導體之阻值的方法及其量子電池的製法
本發明是有關於一種降低半導體之阻值的方法，特別是指一種降低金屬氧化物半導體之阻值的方法及其量子電池的製法。
參閱圖1，美國第2013/0276878A1早期公開號(以下稱前案)公開一種量子電池9，其包括一玻璃基板91、一形成於該玻璃基板91上的第一氧化銦錫(以下稱ITO)電極92、一形成於該第一ITO電極92上的n型金屬氧化物半導體層93、一形成於該n型金屬氧化物半導體層93上的充電層94、一形成於該充電層94上的p型金屬氧化物半導體層95，及一形成於該p型金屬氧化物半導體層95上的第二ITO電極96。該n型金屬氧化物半導體層93可以是由二氧化鈦(TiO2 )、二氧化錫(SnO2 )或氧化鋅(ZnO)所構成；該p型金屬氧化物半導體層95可以是由一氧化鎳(NiO)或銅鐵礦型銅鋁氧(CuAlO2 )所構成。
前案也公開出該充電層94的製法，其是先在一溶劑內混合並攪拌含有脂肪酸鈦(aliphatic acid titanium)與矽油(silicone oil)之組成物以形成一塗佈溶液；接著，在該n型金屬氧化物半導體層93上旋塗(spin coating)上該塗佈溶液以形成一厚度約0.3 μm至1 μm間的塗佈層；後續，以50˚C的溫度乾燥(drying)該塗佈層；進一步以300˚C至400˚C的溫度同時退火(annealing)該n型金屬氧化物半導體層93與燒製(firing)乾燥後的該塗佈層10分鐘至1小時，以藉此降低該n型金屬氧化物半導體層93的阻值並分解該脂肪酸鈦與該矽油以形成如圖2所示之充電層94，令該充電層94具有複數二氧化鈦微粒941及包覆各二氧化鈦微粒941的矽樹脂(silicone)之絕緣膜942，使該充電層94具有核殼結構。最後，透過紫外光對該充電層94照光以激發各二氧化鈦微粒941內的載子。
雖然前案1所公開之製法可降低其n型金屬氧化物半導體層93的阻值並製得該充電層94。然而，該n型金屬氧化物半導體層93與該充電層94必須同時經300˚C至400˚C的高溫退火與燒製，該第一ITO電極92將受高溫影響而造成片電阻(sheet resistance)的提升，不但因高溫製程而提高製作成本，且製作流程也甚為繁瑣。此外，混合有矽油的該脂肪酸鈦是經高溫燒製以令脂肪酸鈦熱裂解成該等二氧化鈦微粒941，並令矽油反應成矽樹脂之絕緣膜942以包覆於二氧化鈦微粒941外，其絕緣膜942容易因厚度不均以致於出現有未能完全包覆二氧化鈦微粒941的問題，令元件性能的穩定性下降。
經上述說明可知，降低金屬氧化物半導體之阻值以減少量子電池的內電阻，並簡化量子電池的製法以降低製作成本，是本發明相關技術領域的技術人員所待突破的課題。
因此，本發明的目的，即在提供一種降低金屬氧化物半導體之阻值的方法。
本發明的另一目的，即在提供一種低內電阻之量子電池的製法。
於是，本發明降低金屬氧化物半導體之阻值的方法，包括：在一含有一金屬離子的電解質溶液(electrolytic solution)內對一沉積有一金屬氧化物半導體層且被固定在一陰極的導電基板提供一負電壓，以令該金屬離子注入該金屬氧化物半導體層中。該金屬離子是選自一由下列所構成之群組：鹼金屬離子(alkaline metal ions)、鹼土金屬離子(alkaline earth metal ions)，及前述金屬離子的一組合。
此外，本發明低內電阻之量子電池的製法，包括：(a)在一第一導電基板上沉積一呈一第一極型的金屬氧化物半導體層，從而製得一第一電極單元；(b)在一第二導電基板上沉積一呈一相反於該第一極型之第二極型的金屬氧化物半導體層，從而製得一第二電極單元；(c)對該第一極型之金屬氧化物半導體層及該第二極型之金屬氧化物半導體層兩者至少其中一者實施一如上所述之降低金屬氧化物半導體之阻值的方法；(d)調配一含有複數無機氧化物粉末的漿料，各無機氧化物粉末包括一n型金屬氧化物顆粒及一包覆該n型金屬氧化物顆粒的絕緣氧化物層；(e)於步驟(c)後，於該第一電極單元之金屬氧化物半導體層上及該第二電極單元之金屬氧化物半導體層上分別塗佈該漿料，從而分別取得一漿料膜；(f)乾燥該等漿料膜從而取得兩前驅物膜；(g)對該等前驅物膜層照光從而取得兩預形膜；及(h)接合該等預形膜以令經接合後的該等預形膜成為一充電層，並從而製得一低內電阻之量子電池。
本發明的功效在於：令形成有該金屬氧化物半導體層的導電基板被固定在電解質溶液內的陰極上，並透過該負電壓令該電解質溶液內的金屬離子朝向該陰極移動以注入該金屬氧化物半導體層來降低其本身的阻值，在省略高溫熱退火與燒製等工序的前提下達到簡化製程工序與成本，並藉此降低量子電池的內電阻。
在本發明被詳細描述的前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 ＜發明詳細說明＞
本發明低內電阻之量子電池的製法的一實施例，包括：(a)在一第一導電基板11上沉積一呈一第一極型的金屬氧化物半導體層12，從而製得一第一電極單元1(見圖3)；(b)在一第二導電基板21上沉積一呈一相反於該第一極型之第二極型的金屬氧化物半導體層22，從而製得一第二電極單元2(見圖4)；(c)對該第一極型之金屬氧化物半導體層12及該第二極型之金屬氧化物半導體層22兩者至少其中一者實施一降低金屬氧化物半導體之阻值的方法(見圖5)；(d)調配一含有水、一聚烷氧類共聚物(polyalkoxylated polyol，亦稱為聚烷氧基多元醇)與複數無機氧化物粉末31之漿料(slurry)3d，該聚烷氧類共聚物至少含有一親水段(hydrophilic segment)及一疏水段(hydrophobic segment)，各無機氧化物粉末31包括一n型金屬氧化物顆粒311及一包覆該n型金屬氧化物顆粒311的絕緣氧化物層312(見圖6)；(e)於步驟(c)後，於該第一電極單元1之金屬氧化物半導體層12上及該第二電極單元2之金屬氧化物半導體層22上分別塗佈該漿料3d，從而分別取得一漿料膜3e(見圖7)；(f)乾燥該等漿料膜3e從而取得兩前驅物膜3f(見圖8)；(g)對該等前驅物膜3f照光從而取得兩預形膜3g(見圖9)；及(h)接合該等預形膜3g以令經接合後的該等預形膜3g成為一充電層3，並從而製得一低內電阻之量子電池(見圖10)。
再參閱圖3與圖4，適用於本發明該第一極型之金屬氧化物半導體層12是選自一由下列所構成之群組的金屬氧化物半導體所製成：三氧化鎢(WO3 )、二氧化鈦(TiO2 )、五氧化二釩(V2 O5 )、二氧化錫(SnO2 )，及一氧化鋯(ZrO)。在本發明該實施例中，該第一極型的金屬氧化物半導體層12是一由三氧化鎢(WO3 )所製成的n型金屬氧化物半導體層；該第二極型的金屬氧化物半導體層22是一由氧化鎳(NiO)所製成的p型金屬氧化物半導體層。此外。該步驟(a)之第一電極單元1之第一導電基板11具有一下玻璃板111及一形成於該下玻璃板111上的下ITO層112，且該步驟(b)之第二電極單元2之第二導電基板21具有一上玻璃板211及一形成於該上玻璃板211上的上ITO層212。本發明該第一導電基板11與該第二導電基板21並不限於使用上述ITO做為導電層，只要是片電阻小於等於1 Ω/單位面積的透明導電材料，如，石墨烯(graphene)或摻雜鋁的氧化鋅(AZO)，皆可取代上述ITO層112、212。
再參閱圖5，該步驟(c)所實施之降低金屬氧化物半導體之阻值的方法，是在一含有一金屬離子的電解質溶液6內透過一電連接有一陽極9的電源供應器8，對該沉積有該第二極型之金屬氧化物半導體層22且被固定在一陰極7的第一導電基板21提供一負電壓，以令該金屬離子注入該第二極型之金屬氧化物半導體層22中。適用於本發明該金屬離子是選自一由下列所構成之群組：鹼金屬離子、鹼土金屬離子，及前述金屬離子的一組合。
較佳地，該鹼金屬離子是選自一由下列所構成之群組：鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)，及前述金屬離子的一組合；該鹼土金屬離子是選自一由下列所構成之群組：鈹(Be)、鎂(Mg)，及前述金屬離子的一組合。更佳地，該電解質溶液6是經混合一含有該金屬離子的金屬鹽類與一極性溶劑所得。在本發明該實施例中，該金屬鹽類是過氯酸鋰(lithium perchlorate；以下稱LiClO4 )；該極性溶劑是碳酸丙烯酯(propylene carbonate；以下稱C4 H6 O3 )。以該電解質溶液6之重量百分比計(wt%)，該金屬鹽類於該電解質溶液6中的重量百分比濃度是介於1.7 wt%至其飽和濃度(saturated concentration)間。
此處需補充說明的是(再參閱圖6)，本發明該實施例之步驟(d)所述之聚烷氧類共聚物中的親水段是用以結合該漿料3d內的水，而該聚烷氧類共聚物中的疏水段是用以結合該漿料3d內的無機氧化物粉末31。因此，該步驟(d)之聚烷氧類共聚物是可選自二段共聚物(diblock copolymer)及三段共聚物(triblock copolymer)兩者其中一者；該步驟(d)之n型金屬氧化物顆粒311是選自氧化鈦顆粒、氧化錫顆粒或氧化鋅顆粒(ZnO)；該步驟(d)之絕緣氧化物層312是由氧化矽(SiO2 )或氧化鋁(Al2 O3 )所構成。
適用於本發明該實施例之該步驟(d)的聚烷氧類共聚物是三段共聚物；該步驟(d)之n型金屬氧化物顆粒311是氧化鈦顆粒；該步驟(d)之絕緣氧化物層312是由氧化矽所構成。在本發明該實施例中，該三段共聚物(即，聚烷氧基多元醇)為聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物[(poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-(poly(ethylene glycol)；以下稱PEG-PPG-PEG]。本發明該實施例僅以PEG-PPG-PEG為例做說明，但不限於此。
較佳地，以該漿料3d之重量百分比計(wt%)，水的含量是介於68.5 wt%至78.5 wt%間，該聚烷氧類共聚物的含量是介於20.0 wt%至30.0 wt%間，且該等無機氧化物粉末31的含量是介於1.5 wt%至3.0 wt%間。此外，適用於本發明該實施例之無機氧化物粉末31是使用組成為SiO2 (5 wt%至15 wt%間)/TiO2 (95 wt%至85 wt%間)之核殼結構的複合式疏水型粉末。換句話說，各無機氧化物粉末31內的SiO2 含量越高，意味著各無機氧化物物粉末31的n型金屬氧化物顆粒311的粒徑越小，且絕緣氧化物層312的厚度越厚。在本發明該實施例中，該等無機氧化物粉末31的粒徑是介於10 nm至50 nm間。
較佳地(再參閱圖7)，該步驟(e)之該等漿料膜3e是以500 rpm至2000 rpm的轉速透過旋轉塗佈法分別塗佈於該第一極型的金屬氧化物半導體層12上與該第二極型的金屬氧化物半導體層22上。
較佳地(再參閱圖7、圖8與圖9)，該步驟(f)是透過一爐管4以一介於100˚C至200˚C的溫度烘烤該等漿料膜3e，以令該等漿料膜3e成為該等前驅物膜3f；該步驟(g)是以一紫外光5對該等前驅物膜3f照光以取得該等預形膜3g。
整合上述實施例之製法的詳細說明可知，本案僅需在該電解質溶液6內對該第二極型之金屬氧化物半導體層22施予電化學處理(electrochemistry treatment)以令金屬離子朝該陰極7移動並注入該第二極型之金屬氧化物半導體層22中，從而降低該第二極型之金屬氧化物半導體層22的阻值；此外，僅須對該等漿料膜3e施予100˚C至200˚C的乾燥，無需如同前案般，仍需經由300˚C以上的退火與燒製。就製程上來說，本案相對前案的製法來得簡化，且該等無機氧化物粉末31本身就是由n型金屬氧化物顆粒(TiO2 顆粒)311與包覆其n型金屬氧化物顆粒311之絕緣氧化物層(SiO2 )312所構成，其膜厚相對前案容易控制。就元件內電阻與電性的穩定度來說，本發明因該實施例之該第二極型之金屬氧化物半導體層22中注入有金屬離子而阻值下降，且充電層3的膜厚容易控制，其充放電時也穩定。本發明相關的電性測試之結果，容後說明。 ＜使用的起始原物料與分析設備＞
LiClO4 是使用購自阿法埃莎(Alfa Aesar)之型號為A16059的商品；C4 H6 O3 是使用購自阿法埃莎之型號為A15552的商品。
PEG-PPG-PEG是使用購自Sigma-Aldrich 有限公司之型號為Pluronic P123的EO20PO70EO20。
該等無機氧化物粉末31是使用粒徑約10 nm的疏水型矽鈦混合氧化物粉末，其組成為SiO2 (5 wt%)/TiO2 (95 wt%)。
電性測試是使用購自普林斯頓應用研究(Princeton Applied Research)之型號為VersaSTAT4的恆電位恆電流儀。 ＜具體例＞
本發明降低金屬氧化物半導體之阻值的方法及低內電阻之量子電池的製法的具體例，是根據上述製法之實施例來實施，其詳細製作流程與參數是說明於下。
首先，於一下玻璃板及一上玻璃板上分別依序濺鍍(sputtering)一ITO層與一厚度為120 nm之WO3 的n型金屬氧化物半導體層及一厚度為270 nm之NiO的p型金屬氧化物半導體層，以分別製得該具體例之一第一、二電極單元。在本發明該具體例中，該WO3 之n型金屬氧化物半導體層及該NiO之p型金屬氧化物半導體層的面積皆為5 cm × 5 cm。
接著，混合10.6 g的LiClO4 、200 ml的C4 H6 O3 (密度為1.205 g/cm3 ，經換算其重量為241 g)，與50 ml的去離子水(DI water)，以配製出該具體例之一含有Li+ 之電解質溶液(LiClO4 於該電解質溶液中的含量為3.515 wt%)，並將該第二電極單元浸泡於該電解質溶液內以固定於一陰極上，且透過一電連接有一陽極(不鏽鋼)的電源供應器對該陰極提供一-2.5 V的電壓約120秒，以令該電解質溶液中的Li+ 注入該NiO之p型金屬氧化物半導體層中。
後續，充分地混合並攪拌1 g的疏水型矽鈦混合氧化物粉末、15 g的EO20PO70EO20，及50 g的去離子水，以調配出該具體例之一含有1.51 wt%的疏水型矽鈦混合氧化物粉末、75.76 wt%的去離子水，與22.73 wt%的EO20PO70EO20之漿料後，並依序以500 rpm的轉速與2000 rpm的轉速將該漿料分別塗佈於該WO3 的n型金屬氧化物半導體層上及該NiO的p型金屬氧化物半導體層上，從而分別取得該具體例的一漿料膜。
於完成該等漿料膜後，是依序乾燥該等漿料膜從而取得該具體例之兩前驅物膜，並以254 nm之波長的紫外光對該等前驅物膜照光從而取得該具體例之兩預形膜。最後，接合該等預形膜以令經接合後的該等預形膜成為該具體例的一充電層，並從而製得該具體例之一低內電阻之量子電池。 ＜比較例＞
本發明降低金屬氧化物半導體之阻值的方法及低內電阻之量子電池的製法的一比較例大致上是相同於該具體例，其不同處是在於，該比較例未實施降低金屬氧化物半導體之阻值的方法。 ＜分析數據＞
圖11顯示有該具體例之長時間充放電的穩定性測試結果。具體地來說，本發明該具體例是在2 μA之定電流下對其充電層進行30分鐘(1800秒)的充電，之後以負載電阻(RL )大於10 GΩ的開路模式對其充電層進行自放電(self-discharge)。由圖11顯示可知，該具體例僅經過約8分鐘左右的充電時間，其最大電位便可超過1.85 V，在達到前述最大電位後便開始呈現穩定充電；相對地，該具體例在自放電時是自1.5 V開始放電。
此外，圖12顯示有該具體例之充放電測試結果。具體地來說，本發明該具體例同樣是在2 μA之定電流下對其充電層進行30分鐘的充電，之後迫以反向電流(-1 μA)的負電流模式對其充電層進行放電。由圖12顯示可知，該具體例經過約12分鐘左右的充電時間，其最大電位已達1.8 V，在達前述最大電位後便開始呈現穩定充電，且該具體例同樣是自1.5 V開始放電。
反觀該比較例(見圖13與圖14)，該比較例之充電條件以及在開路模式(圖13)與負電流模式(圖14)下的放電條件皆相同於該具體例。由圖13顯示可知，該比較例經過約9分鐘左右的充電時間，其最大電位值僅達1.5 V，充電時間相對大於該具體例的8分鐘，且最大電位卻低於該具體例的1.85 V；又，在達前述最大電位後所呈現的充電狀態並不穩定，且該比較例於開路模式下是自1.2 V開始放電，其電壓降(voltage drop)明顯低於該具體例的1.5 V，相對證明本案該具體例因該NiO之p型金屬氧化物半導體層中注入有Li+ 離子導致降低該NiO之p型金屬氧化物半導體層本身的阻值，因而使該具體例之量子電池的內電阻下降。
同樣地，由圖14顯示可知，該比較例經過約12分鐘30秒左右的充電時間，其最大電位值僅達1.45 V，充電時間雖略大於該具體例的12分鐘，但最大電位卻低於該具體例的1.8 V；又，在達前述最大電位後所呈現的充電狀態亦不穩定，且該比較例也是自1.2 V開始放電，其電壓降明顯小於該具體例的1.5 V，相對證明本案該具體例因該NiO之p型金屬氧化物半導體層中注入有Li+ 離子導致降低該NiO之p型金屬氧化物半導體層本身的阻值，因而該具體例之量子電池的內電阻低。
綜上所述，本發明降低金屬氧化物半導體之阻值的方法及其量子電池的製法，令形成有該NiO之n型金屬氧化物半導體層的第二電極單元被固定在該電解質溶液內的陰極上，並透過該負電壓令該電解質溶液內的Li+ 離子朝向該陰極移動以注入該NiO之n型金屬氧化物半導體層來降低其本身的阻值，在省略高溫熱退火與燒製等工序的前提下達到簡化製程工序與成本，並藉此降低量子電池的內電阻，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
1‧‧‧第一電極單元
311‧‧‧n型金屬氧化物顆粒
11‧‧‧第一導電基板
312‧‧‧絕緣氧化物層
111‧‧‧下玻璃板
3d‧‧‧漿料
112‧‧‧下ITO層
3e‧‧‧漿料膜
12‧‧‧第一極型的金屬氧化物半導體層
3f‧‧‧前驅物膜
2‧‧‧第二電極單元
3g‧‧‧預型膜
21‧‧‧第二導電基板
4‧‧‧爐管
211‧‧‧上玻璃板
5‧‧‧紫外光
212‧‧‧上ITO層
6‧‧‧電解質溶液
22‧‧‧第二極型的金屬氧化物半導體層
7‧‧‧陰極
3‧‧‧充電層
8‧‧‧電源供應器
31‧‧‧無機氧化物粉末
9‧‧‧陽極
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 　圖1是一正視示意圖，說明美國第2013/0276878A1早期公開號所公開的量子電池的膜層結構； 　圖2是圖1之量子電池的一充電層的細部結構； 　圖3是一正視示意圖，說明本發明低內電阻之量子電池的製法的一實施例之一步驟(a)； 　圖4是一正視示意圖，說明本發明該實施例之製法的一步驟(b)； 　圖5是一正視示意圖，說明本發明該實施例之製法的一步驟(c)； 　圖6是一正視示意圖，說明本發明該實施例之製法的一步驟(d)； 　圖7是一正視示意圖，說明本發明該實施例之製法的一步驟(e)； 　圖8是一正視示意圖，說明本發明該實施例之製法的一步驟(f)； 　圖9是一正視示意圖，說明本發明該實施例之製法的一步驟(g)； 　圖10是一正視示意圖，說明本發明該實施例之製法的一步驟(h)及其製法所製得的一量子電池； 　圖11是一電壓(V)對時間(sec)曲線圖，說明本發明低內電阻之量子電池的一具體例於開路模式(open circuit mode)下的電性； 　圖12是一電壓(V)對時間(sec)曲線圖，說明本發明該具體例於負電流模式(negative current mode)下的電性； 　圖13是一電壓(V)對時間(sec)曲線圖，說明本發明低內電阻之量子電池之一比較例於開路電壓模式下的電性；及 　圖14是一電壓(V)對時間(sec)曲線圖，說明本發明該比較例於負電流模式下的電性。

Claims (8)

  1. 一種降低金屬氧化物半導體之阻值的方法，包含：在一含有一金屬離子的電解質溶液內對一沉積有一金屬氧化物半導體層且被固定在一陰極的導電基板提供一負電壓，以令該金屬離子注入該金屬氧化物半導體層中，該金屬離子是選自一由下列所構成之群組：鹼金屬離子、鹼土金屬離子，及前述金屬離子的一組合；其中，該電解質溶液是經混合一含有該金屬離子的金屬鹽類與一極性溶劑所得；及其中，以該電解質溶液之重量百分比計，該金屬鹽類於該電解質溶液中的重量百分比濃度是介於1.7wt%至其飽和濃度間。
  2. 如請求項1所述的降低金屬氧化物半導體之阻值的方法，其中，該鹼金屬離子是選自一由下列所構成之群組：鋰、鈉、鉀，及前述金屬離子的一組合；該鹼土金屬離子是選自一由下列所構成之群組：鈹、鎂，及前述金屬離子的一組合。
  3. 如請求項1所述的降低金屬氧化物半導體之阻值的方法，其中，該金屬鹽類是過氯酸鋰；該極性溶劑是碳酸丙烯酯。
  4. 如請求項1所述的降低金屬氧化物半導體之阻值的方法，其中，該金屬氧化物半導體層是選自一由下列所構成之群組的金屬氧化物半導體所製成：一氧化鎳、三氧化鎢、二氧化鈦、五氧化二釩、二氧化錫，及一氧化鋯。
  5. 一種低內電阻之量子電池的製法，包含：(a)在一第一導電基板上沉積一呈一第一極型的金屬氧化物半導體層，從而製得一第一電極單元；(b)在一第二導電基板上沉積一呈一相反於該第一極型之第二極型的金屬氧化物半導體層，從而製得一第二電極單元；(c)對該第一極型之金屬氧化物半導體層及該第二極型之金屬氧化物半導體層兩者至少其中一者實施一如請求項1所述的方法；(d)調配一含有複數無機氧化物粉末的漿料，各無機氧化物粉末包括一n型金屬氧化物顆粒及一包覆該n型金屬氧化物顆粒的絕緣氧化物層；(e)於步驟(c)後，於該第一電極單元之金屬氧化物半導體層上及該第二電極單元之金屬氧化物半導體層上分別塗佈該漿料，從而分別取得一漿料膜；(f)乾燥該等漿料膜從而取得兩前驅物膜；(g)對該等前驅物膜層照光從而取得兩預形膜；及(h)接合該等預形膜以令經接合後的該等預形膜成為一充電層，並從而製得一低內電阻之量子電池。
  6. 如請求項5所述的低內電阻之量子電池的製法，其中，該步驟(d)的漿料中還含有水及一聚烷氧類共聚物，該聚烷氧類共聚物至少含有一親水段及一疏水段。
  7. 如請求項6所述的低內電阻之量子電池的製法，其中，該步驟(d)之聚烷氧類共聚物是選自二段共聚物及三段共聚 物兩者其中一者；該步驟(d)之n型金屬氧化物顆粒是選自氧化鈦顆粒、氧化錫顆粒或氧化鋅顆粒；該步驟(d)之絕緣氧化物層是由氧化矽或氧化鋁所構成。
  8. 如請求項7所述的低內電阻之量子電池的製法，其中，該步驟(d)之聚烷氧類共聚物是聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物；該步驟(d)之n型金屬氧化物顆粒是氧化鈦顆粒；該步驟(d)之絕緣氧化物層是由氧化矽所構成。
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