專利名稱：一種柔性襯底光伏電池透明氧化物薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域，具體是一種柔性襯底光伏電池透明氧化物薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
ZnO = Al薄膜具有廉價(jià)、無毒、高導(dǎo)電率和高透光率等優(yōu)點(diǎn)。使其成為太陽能電池中透明上電極、平板顯示器和其他光電設(shè)備的首選材料。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種柔性襯底光伏電池透明氧化物薄膜的制備方法，本發(fā)明采用射頻磁控濺射的方法在玻璃襯底上制備Ζη0:Α1薄膜，并通過實(shí)驗(yàn)得到了最佳的沉積條件，給出了濺射功率(125W)、工作氣壓(O. 5Pa)和襯底溫度(220°C)等工藝參數(shù)下結(jié)晶質(zhì)量最好， 透光率高于87%，導(dǎo)電性最佳(電阻率為4X10_3歐姆.cm)。
一種柔性襯底光伏電池透明氧化物薄膜的制備方法采用射頻磁控濺射技術(shù)，放電氣體為高純氬氣，靶材是含5%A1203的ZnO陶瓷靶，直徑為80mm，厚度為5mm;;襯底托盤固定在腔室上方，采用由下至上的方式沉積；襯底托盤以3. 5r/min的速度順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)， 革巴基距固定為15cm ;本底真空優(yōu)于l(T4Pa,気氣流量定為15sccm,工作氣壓通過閘板閥控制；采用800V脈沖偏壓，1. 5Pa工作氣壓，使Ar等離子體放電對(duì)襯底清洗IOmin ;在薄膜沉積前，將腔室氣壓調(diào)至O. 5Pa，襯底溫度220°C，然后用擋板遮住襯底，預(yù)濺射3min，在獲得穩(wěn)定的濺射狀態(tài)時(shí)候，然后拿開擋板開始沉積薄膜，沉積時(shí)間為30min。
技術(shù)路線是采用射頻磁控濺射技術(shù)，放電氣體為高純氬氣，靶材是含5%A1203的ZnO陶瓷革G，直徑為80mm,厚度為5mm。襯底托盤固定在腔室上方,采用由下至上的方式沉積。襯底托盤以3. 5r/min的速度順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),祀基距固定為15cm。本底真空優(yōu)于10_4Pa,lS氣流量定為15sccm，工作氣壓通過閘板閥控制。采用800V脈沖偏壓，1. 5Pa工作氣壓，使Ar 等離子體放電對(duì)襯底清洗lOmin。在薄膜沉積前，將腔室氣壓調(diào)至O. 5Pa，襯底溫度220°C， 然后用擋板遮住襯底，預(yù)濺射3min，濺射功率125W，在獲得穩(wěn)定的濺射狀態(tài)時(shí)候，然后拿開擋板開始沉積薄膜，沉積時(shí)間為30min。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、濺射功率從90升至130W時(shí)，薄膜結(jié)晶質(zhì)量逐步提高，高于130W時(shí)，由于薄膜過快的沉積速率，薄膜中缺陷增多，結(jié)晶質(zhì)量下降。
2、在濺射功率125W、工作氣壓O. 5Pa和襯底溫度為220°C時(shí)薄膜的晶粒尺寸較大，結(jié)晶質(zhì)量最好。
3、過高的濺射功率 (130W以上)和襯底溫度(高于220°C)都會(huì)使透過率降低，在O.5Pa范圍內(nèi)工作氣壓對(duì)薄膜近紅外區(qū)的透過率沒有影響。
4、在濺射功率125W、工作氣壓O. 5Pa、襯底溫度220°C時(shí)沉積得到的薄膜導(dǎo)電性最佳，測(cè)得薄膜的電阻率為電阻率為4`X 10_3歐姆.cm。
權(quán)利要求
1.一種柔性襯底光伏電池透明氧化物薄膜的制備方法，其特征是采用射頻磁控濺射技術(shù)，放電氣體為高純氬氣，靶材是含5%A1203的ZnO陶瓷靶，直徑為80mm，厚度為5mm;;襯底托盤固定在腔室上方，采用由下至上的方式沉積；襯底托盤以3. 5r/min的速度順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，祀基距固定為15cm ;本底真空優(yōu)于I(T4Pa,気氣流量定為15sccm,工作氣壓通過閘板閥控制；采用800V脈沖偏壓，1. 5Pa工作氣壓，使Ar等離子體放電對(duì)襯底清洗IOmin ;在薄膜沉積前，將腔室氣壓調(diào)至O. 5Pa，襯底溫度220°C，然后用擋板遮住襯底，預(yù)濺射3min，在獲得穩(wěn)定的濺射狀態(tài)時(shí)候，然后拿開擋板開始沉積薄膜，沉積時(shí)間為30min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性襯底光伏電池透明氧化物薄膜的制備方法，本發(fā)明采用射頻磁控濺射的方法在玻璃襯底上制備ZnO:Al薄膜，并通過實(shí)驗(yàn)得到了最佳的沉積條件，給出了濺射功率(125W)、工作氣壓(0.5Pa)和襯底溫度(220℃)等工藝參數(shù)下結(jié)晶質(zhì)量最好，透光率高于87%，導(dǎo)電性最佳(電阻率為4×10-3歐姆.cm)。
文檔編號(hào)C23C14/08GK103046013SQ20121058462
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月30日
發(fā)明者白恒瑋 申請(qǐng)人:青海天譽(yù)匯新能源開發(fā)有限公司