氧化物蒸镀材料、透明导电膜以及太阳能电池的制作方法

文档序号:6957176阅读:286来源:国知局
专利名称:氧化物蒸镀材料、透明导电膜以及太阳能电池的制作方法
技术领域
本发明涉及在电子束蒸镀法、离子电镀法或高密度等离子体辅助蒸镀法等各种真 空蒸镀法中制造透明导电膜时所使用的氧化物蒸镀材料、利用该氧化物蒸镀材料制造的透 明导电膜以及在电极上采用该透明导电膜的太阳能电池,特别涉及用于制造可用作太阳能 电池的透明电极的、低电阻且在可见光 近红外区域表现出高透过率的高品质的透明导电 膜的氧化物蒸镀材料的改良。
背景技术
透明导电膜具有高导电性和在可见光区域的高透光率。因此,发挥该特性并将其 利用于太阳能电池、液晶显示元件、其它各种受光元件的电极等中,而且还发挥其在近红外 线区域的反射吸收特性,也应用于用在汽车或建筑物的窗户玻璃等的热线反射膜、各种抗 静电膜、冰柜等的防起雾用透明发热体。另外,在上述透明导电膜中,一般来说被广泛应用的是作为掺杂剂含锑或氟的氧 化锡(SnO2);作为掺杂剂含铝、鎵、铟、锡的氧化锌(SiO);作为掺杂剂含锡、钨、钛的氧化铟 (In2O3)等。特别是,作为掺杂剂含锡的氧化铟膜,即Jn2O3-Sn系膜,被称为ITO (氧化铟锡 Indium tin oxide)膜,由于其能够易于得到低电阻的透明导电膜,因此至今在工业上一直 被广泛使用。另外,这些透明导电膜的制造方法通常被使用的有真空蒸镀法、溅射法、涂布透明 导电层形成用涂布液的方法等。其中,真空蒸镀法和溅射法是使用低蒸汽压材料或需要控 制精密膜厚时所采用的有效方法,而且由于操作非常简便,因此可用于工业上。另外,如果 比较真空蒸镀法和溅射法,则由于真空蒸镀法能够进行高速成膜,因此在批量生产方面优
已通常来说,真空蒸镀法是在10_3 左右的真空中,对用作蒸发源的固体或液 体进行加热而使其分解成气体分子或原子,然后作为薄膜再次冷凝到基板表面上的方法。 另外,对于上述蒸发源的加热方式,虽有各种各样,但通常使用的是电阻加热法(RH法)、电 子束加热法(EB法、电子束蒸镀法)。另外,也公知有在将O2等反应气体导入到成膜室(腔 室)内部的同时进行蒸镀的反应性蒸镀法。另外,在沉积ITO等氧化物膜时,历史上一直以来常使用的是上述的电子束蒸镀 法。即,在蒸发源中使用ITO氧化物蒸镀材料(也称为ITO片或ITO颗粒),向成膜室(腔 室)导入用作反应气体的O2,使自热电子生成用灯丝(主要是W线)放出的热电子在电场内 加速,然后,照射在ITO氧化物蒸镀材料上,则被照射的部分会产生局部高温而蒸发,然后, 沉积在基板上。另外,下述的活化反应性蒸镀法(ARE法)也是对ITO成膜有用的方法,即, 利用热电子发射极或RF放电使其产生等离子体,通过该等离子体使蒸发物、反应气体(O2 气体等)活化,由此,能够在低温基板上制造出低电阻膜。而且,最近明确了采用等离子枪 的高密度等离子体辅助蒸镀法(HDPE法)也是一种对ITO成膜有用的方法,因此,开始被广 泛应用于工业上(参照非专利文献1 [真空]、Vol. 44,No. 4,2001年,p. 435-439)。在该方法中,利用了采用等离子体发生装置(等离子枪)的电弧放电,该电弧放电被维持在内置 于等离子体枪的阴极与蒸发源的坩埚(阳极)之间。从阴极放出的电子受到磁场引导(导 向)而集中照射在被放入到坩埚的ITO氧化物蒸镀材料的局部。蒸发物从受到该电子束照 射而局部变成高温的部分进行蒸发,并被沉积在基板上。气化的蒸发物和导入的A气体在 该等离子体内被活化,因此能够制造出具有良好的电特性的ITO膜。另外,作为上述等各种 真空蒸镀法的另一种分类法,伴有蒸发物或反应气体的离子化的方法被统称为离子电镀法 (IP法),该离子电镀法可有效用于获得低电阻且高透光率的ITO膜(参照非专利文献2 「透明导电膜ο技术」(透明导电膜的技术)、才一 A社(欧姆社)、1999年刊,P. 205-211)。对于适用透明导电膜的任何一种类型的太阳能电池来说,光照射的表面侧电极中 上述透明导电膜是不可缺少的,以往一直被利用的是上述的ITO膜或掺杂有铝、镓的氧化 锌(SiO)膜。而且,这些透明导电膜要求其具有低电阻和对太阳光的高透光率等特性。另 外,作为这些透明导电膜的制作方法,采用上述的离子电镀法或高密度等离子体辅助蒸镀 法等真空蒸镀法。另外,用于上述电子束蒸镀法、离子电镀法和高密度等离子体辅助蒸镀法等真空 蒸镀法的氧化物蒸镀材料,其所使用的是小尺寸(例如直径为10 50mm且高度为10 50mm左右)烧结体,因此通过一个氧化物蒸镀材料能够成膜的膜量是有限度的。另外,如果 氧化物蒸镀材料的消耗量多而剩余量变少,则需要中断成膜并向处于真空状态的成膜室导 入大气,然后交换未使用的氧化物蒸镀材料,且再次使成膜室处于真空状态,因此成为降低 生产性的主要原因。另外,在电子束蒸镀法、离子电镀法和高密度等离子体辅助蒸镀法等的真空蒸镀 法中,作为批量生产透明导电膜时所不可缺少的技术可举出上述氧化物蒸镀材料的连续供 给法,作为该连续供给法的一例,其被记载在非专利文献1中。在该连续供给法中,在圆筒 形状的炉床内侧收纳有排列成行的圆柱状的氧化物蒸镀材料,在升华面的高度保持恒定的 状态下氧化物蒸镀材料被依次挤出而进行连续供给。因此,通过氧化物蒸镀材料的连续供 给法,能够实现采用真空蒸镀法的透明导电膜的批量生产。另外,对于用作原料的氧化物蒸镀材料,在专利文献1 (日本特开平8-104978号公 报)中介绍有ITO蒸镀材料。实质上公开有下述ITO蒸镀材料其为由铟、锡和氧组成的 h203-Sn02系的粒状材料,其中,一个粒子的体积为0. 01 0. 5cm3且相对密度为55%以上, 填充到容器时的容积密度为2. 5g/cm3以下。另外,还记载有下述技术方案由于具有上述 构成,因此,能够获得通过电子束蒸镀可稳定地成膜出低电阻ITO膜,利用效率达到80% 以上,而且不会在供给机内发生堵塞而能够进行连续供给的ITO蒸镀材料。另外,作为ITO之外的氧化铟系透明导电膜,介绍有溅射法的原料,S卩,作为溅射 靶材料的各种组成。例如,专利文献2(日本特许第3445891号公报)和专利文献3 (日本 特开2005-290458号公报)中,介绍有关于含铈的氧化铟溅射靶材料(In-Ce-O)和通过溅 射法从该溅射靶材料中得到的透明导电膜的技术。其中,在专利文献2中所介绍的含铈的 氧化铟系透明导电膜与Ag的反应性较差,因此通过与Ag系极薄膜层叠,能够实现高透过 性且耐热性优异的透明导电膜。另外,在专利文献3中介绍有能够得到蚀刻性优异的膜的 技术方案等。而且,最近越来越明确,由含钨的氧化铟组成的结晶性透明导电膜(结晶性 h-W-Ο),可用作太阳能电池的透明电极(参照专利文献4 日本特开2004-43851号公报)。
另外,ITO以外的这些氧化铟系透明导电膜,电阻低,在可见光区域光透过性能优 异,而且,与以往一直被使用的上述ITO膜和氧化锌系膜相比,在近红外线区域的光透过性 能优异,如果将这样的透明导电膜利用到太阳能电池表面侧的电极上,则也可以有效利用 近红外光的能量。然而,关于通过真空蒸镀法稳定地成膜出ITO之外的上述氧化铟系透明导电膜的 氧化物蒸镀材料的技术比较缺乏,特别是,近年来虽然世界上对太阳能电池的需求越来越 高,但通过蒸镀法能够有效制造出可用作太阳能电池中透明电极的透明导电膜的氧化物蒸 镀材料和蒸镀膜的技术却极其缺乏。因此,关于真空蒸镀法中所使用的氧化物蒸镀材料,至今一直转用溅射靶的烧结 体制造技术。但是,采用通过这种转用技术而制造出的现有技术的氧化物蒸镀材料,通过电 子束蒸镀法、离子电镀法和高密度等离子体辅助蒸镀法等各种真空蒸镀法,制造具有低电 阻且高透光性的透明导电膜时,在成膜时必须向成膜真空槽导入较多的氧气,因此,主要会 导致下述的问题。首先,透明导电膜和氧化物蒸镀材料的组成偏差会变大,因此透明导电膜的组成 设计变得困难。一般来说,如果导入到成膜真空槽的氧气量多的话,透明导电膜和氧化物蒸 镀材料的组成差易于变大。在成膜批量生产工序中,也容易产生成膜真空槽内的氧气量的 变动,因此受到该影响,膜组成的变动也容易产生,从而引起膜特性的不一致。另外,在利用氧气的反应性蒸镀成膜中,如果氧气量增加,则不仅导致膜密度降 低,而且也引起膜对基板的附着力变弱等问题。其原因在于,如果蒸发的金属氧化物在到达 基板之前被氧化,则会导致能量消失,因此,若氧化比例变大的话,难以获得致密且对基板 具有高附着性的膜。而且,在被覆有表面容易被氧化的金属膜和有机物膜的基板上形成透明导电膜 时,如果流向成膜真空槽的氧气较多的话,基板表面在成膜前就会被氧化,由此,无法制造 出高性能的装置。这种倾向随着成膜时的基板温度的升高而越明显。例如,当制造出对从 基板的反对侧面入射的光进行能量转换的太阳能电池时,必须在由金属薄膜形成的PIN元 件上形成透明导电膜,因此在氧气导入量多的情况下进行成膜的过程中,元件易受到损坏 而无法制造出高性能装置。在形成有机薄膜太阳能电池和顶发射型有机电致发光元件时, 也与上述情况相同,在有机物发光层上形成透明导电膜时,在氧气导入量多的状态下,有机 物发光层被氧化而受到损坏,因此无法实现高性能的元件。

发明内容
本发明着眼于这些问题,其目的在于提供一种以至少添加有铈的氧化铟为主要成 分、成膜时即使所导入的氧气量较少也能够稳定地制造出低电阻且不仅在可见光区域还在 近红外区域也具有高透光性的透明导电膜的氧化物蒸镀材料,同时还提供采用该氧化物蒸 镀材料制造出来的透明导电膜和将该透明导电膜用于电极的太阳能电池。S卩,本发明的氧化物蒸镀材料,其特征在于,所述氧化物蒸镀材料由以氧化铟为主 要成分且含铈的烧结体构成,且铈含量以Ce/In原子数比计为0. 001 0. 110,CIE1976表 色系中的L*值为62 95。本发明的透明导电膜,其特征在于,作为原料使用由以氧化铟为主要成分且含铈的烧结体构成、铈含量以CeAn原子数比计为0. 001 0. 110、并且CIE1976表色系中的L* 值为62 95的上述氧化物蒸镀材料,由通过电子束蒸镀法、离子电镀法或高密度等离子体 辅助蒸镀法而成膜的结晶性透明导电膜构成,并且,铈含量以CeAn原子数比计为0. 001 0.110。另外,本发明的太阳能电池,其特征在于,将铈含量以CeAn原子数比计为 0. 001 0. 110的结晶性的上述透明导电膜用作电极。另外,CIE1976表色系中的L*值为62 95的本发明氧化物蒸镀材料具有最佳氧 量,因此,通过使用该氧化物蒸镀材料,即使向成膜真空槽导入的氧气量少的情况下,也能 够通过真空蒸镀法制造出低电阻且在可见光 近红外区域具有高透过性的透明导电膜,而 且,由于向成膜真空槽导入的氧气量少,能够减小膜与氧化物蒸镀材料之间的组成差,容易 得到目标膜组成,也能够减少批量生产时的膜组成变动和特性变动。另外,由于在向成膜真 空槽导入的氧气量较少的情况下进行成膜,因此能够降低氧气对基板的损害,能够实现高 性能的装置。特别是,能够以不损伤基板的方式稳定地制造出可用于太阳能电池的高性能 膜。另外,通过使用本发明的氧化物蒸镀材料,能够采用真空蒸镀法制造出在不仅在 可见光区域且在近红外区域也表现出高透光性的同时表现出导电性的透明导电膜。


图1是表示将本发明的透明导电膜用作电极层的硅系太阳能电池的概略构成的 说明图;图2是表示将由本发明的透明导电膜构成的电极层用于玻璃基板侧的化合物薄 膜系太阳能电池的概略构成的说明图;图3是表示将由本发明的透明导电膜构成的电极层用于玻璃基板相反侧的化合 物薄膜系太阳能电池的概略构成的说明图。
具体实施例方式以下,详细说明本发明。(1)氧化物蒸镀材料本发明的氧化物蒸镀材料,具有以氧化铟为主要成分、并且含有以CeAn原子数 比计为0. 001 0. 110的比例的铈的组成。而且,对于使用本发明的氧化物蒸镀材料且通 过真空蒸镀法制造出的透明导电膜的组成来说,其与氧化物蒸镀材料的组成极其相近,因 此所制造出的膜组成也形成以氧化铟为主要成分、且含铈量比例仅为0.001 0. 110的组 成。之所以仅含有上述比例的铈,是因为其能够使氧化铟膜的迁移率增加的缘故。膜组成 即氧化物蒸镀材料组成中,铈含量(CeAn原子数比)低于0. 001时,迁移率的增加效果较 小而无法获得低电阻膜。另外,如果超过0. 110,则膜中的铈含量过多而使电子移动时的中 性杂质分散程度变大,迁移率降低,因此无法获得低电阻膜。而且,为了发挥更好的迁移率 以得到低电阻膜,更优选的铈含量以CeAn原子数比计为0. 004 0. 051。另外,本发明的氧化物蒸镀材料中,作为添加元素,在除了铈元素以外还含有钨 元素的情况下,也能够发挥高迁移率而得到低电阻膜。此时,优选最佳添加量为在铈含量以CeAn原子数比计为0. 004 0. 051的条件下,钨含量以W/ln原子数比计为0. 001 0. 020。当所含有的铈含量为上述的0. 004 0. 051时,若钨的含有比例低于0. 001,则钨的 添加效果较小,若钨的含有比例超过0. 020,则导致电子在膜中迁移时中性杂质分散程度变 大,迁移率降低,因此无法获得低电阻的膜,所以不优选。而且,在本发明的氧化物蒸镀材料中,作为添加元素,除了铈元素以外还含有钼 元素的情况下,也能够发挥高迁移率而得到低电阻膜。此时,优选最佳添加量为在铈含量 以Ce/In原子数比计为0. 004 0. 051的条件下,钼含量以Mo/In原子数比计为0. 001 0. 050。当所含有的铈含量为上述的0. 004 0. 051时,若钼的含有比例低于0. 001,则钼的 添加效果较小,若钼的含有比例超过0. 050,则导致电子在膜中迁移时中性杂质分散程度变 大,迁移率降低,因此无法获得低电阻的膜,所以不优选。以氧化铟为主要成分的透明导电膜是η型半导体,但为了使其发挥出高导电性和 高透光性,需要适度的缺氧条件。即,当膜中的氧量多而缺氧量少时,即使含有杂质也不会 表现出导电性。为了表现出导电性需要向膜中导入缺氧环境,但如果缺氧量过多的话,可见 光的光吸收会增多而导致着色。由此,必须使膜具有最佳的缺氧环境。对于膜中的氧,除了 由用作原料的氧化物蒸镀材料供给以外,还可以通过成膜时导入到成膜真空槽的氧气被吸 收到膜中的方式进行供给。如果供给自氧化物蒸镀材料的分量少的话,导入到成膜真空槽 的氧气量必须多一些,但如果导入到成膜真空槽的氧气量多,则会导致上述的问题。因此, 只有具有最佳氧量的氧化物蒸镀材料才有用。另外,本发明的氧化物蒸镀材料的最大特点是,其由CIE1976表色系中的L*值进 行规定。在此,CIE1976表色系是指CIE(国际照明委员会)在1976年推荐的色空间。其 为在由明度L*和色差指数a*、b*构成的均勻色空间上用坐标来表示颜色的色坐标系统,因 此也简记为CIELAB。表示明度的L*中,L* = 0表示黑色、L*= 100表示白色的扩散色。另 外,a*为负值时显示偏绿,a*为正值时显示偏紫红;b*为负值时显示偏蓝,b*为正值时显示 偏黄。对于用CIE1976表色系中的L*值规定的本发明的氧化物蒸镀材料来说,优选其烧 结体表面和烧结体内部的色调相同,但若是最外表面的色调和内部色调不同的氧化物蒸镀 材料,则本发明中规定烧结体内部的L*值。根据本发明人等进行的实验,当氧化物蒸镀材料的内部L*值为62 95时,即使 导入到成膜真空槽内的氧气量少,也能够获得具有高导电性且在可见光 近红外区域具有 高透过率的透明导电膜。另外,颜色越白,L*值就越高,相反颜色越黑,L*值就越低。另外, 考虑到氧化物蒸镀材料的L*值与氧化物蒸镀材料内的氧含量的相关性,认为L*值越大氧含 量就越多,L*值越小氧含量就越小。本发明人等,改变制造条件且使用具有各种L*值的氧 化物蒸镀材料,尝试着通过真空蒸镀法制造出透明导电膜的实验,发现L*值越大导入到成 膜中的最佳氧量(获得低电阻且高透明度的膜的氧量)就越少。这是因为,L*值越大的氧 化物蒸镀材料,氧化物蒸镀材料自身所供给的氧量就越多的缘故。另外,氧导入量越多,表 现出膜与氧化物蒸镀材料的组成差就越大的倾向。因此,L*值越大组成差就变得越小。本发明的氧化物蒸镀材料具有导电性,氧化物蒸镀材料的导电率也依赖于氧含 量,但也依赖于密度、结晶粒径、铈的掺杂效率。因此,氧化物蒸镀材料的导电率与L*值并 不是一对一地对应。
另外,在真空蒸镀时,从以氧化铟为主要成分且含铈的本发明的氧化物蒸镀材料 上,主要以h203_x、Ce02_x形态产生蒸发粒子,该蒸发粒子与腔室内的氧发生反应的同时吸 收氧,达到基板后成膜。另外,蒸发粒子所具有的能量,在到达基板后沉积在基板上时,该能 量成为物质移动的驱动源,因此有助于膜的致密化和增强对基板的附着力。另外,氧化物蒸 镀材料的L*值越小,氧化物蒸镀材料内的氧就越少,因此蒸发粒子的缺氧环境加剧,所以必 须向真空槽导入较多的氧以增加蒸发粒子到达基板前进行氧化反应的比例。然而,蒸发粒 子在飞行过程中因氧化而消耗能量,因此导入较多氧的反应性成膜中,难以获得致密且对 基板具有高附着力的膜。相反,所导入的氧气极少的反应性蒸镀成膜,更容易得到高附着力 且高密度的膜,本发明的氧化物蒸镀材料能够实现该效果。在此,如果上述L*值低于62,则氧化物蒸镀材料中的氧量会变得过少,为了获得低 电阻且高透明度的膜而导入到成膜真空槽中的最佳氧导入量增多,因此,不仅膜与氧化物 蒸镀材料的组成差变大,而且会导致成膜过程中对基板的损坏变大等问题,因而不优选。相 反,如果上述L*值超过95,则氧化物蒸镀材料中的氧含量过多,使得从氧化物蒸镀材料供给 到膜的氧过多,其结果是,无法获得具有最佳缺氧环境的高导电性膜。在日本特开2005-290458号公报(专利文献3)中,介绍有含铈的氧化铟烧结体的 溅射靶,但是根据所记载的制造方法制造出的含铈氧化铟烧结体的L*值为35 55,比较 低。因此,如果将这样的烧结体用作氧化物蒸镀材料,则必须增加导入到成膜真空槽的氧导 入量以获得最佳的膜,因此,会引起上述问题,不能达到本发明的目的。在此,上述L*值为62 95的本发明的蒸镀用氧化物烧结体(氧化物蒸镀材料), 不能通过以往的制造溅射靶的技术来进行制造。对于适合用于通过真空蒸镀法进行批量生 产的具有适度氧量(或者是缺氧量)的氧化物蒸镀材料,可通过以下的方法来制造。S卩,以氧化铟为主要成分且含铈的氧化物烧结体,可通过下述方法制造作为原料 分别使用氧化铟和氧化铈粉末,混合这些粉末并使其成形,进而形成压粉体,然后在高温下 对其进行烧制,使其反应和烧结,由此制作出上述的氧化物烧结体。氧化铟和氧化铈的各粉 末并不是特别的粉末,使用一直以来被采用的氧化物烧结体用原料即可。另外,使用的粉末 的平均粒径为1. 5 μ m以下,优选为0. 1 1. 1 μ m。制造上述氧化物烧结体时,作为一般的原料粉末混合法所采用的是球磨机混合 法,该方法对制造本发明的烧结体也有效。球磨机是将陶瓷等硬质球(球径10 30nm)和 材料粉末放到容器中进行旋转,由此一边磨碎材料一边进行混合以制作出微细混合粉末的 装置。球磨机(粉碎介质)中,作为罐体采用钢、不锈钢、尼龙等,作为内衬采用氧化铝、磁质 材料、天然硅石、橡胶、氨基甲酸乙酯等。球有以氧化铝为主要成分的氧化铝球、天然硅石、 加入铁芯的尼龙球、氧化锆球等。有湿式和干式粉碎方法,该方法被广泛应用于为获得烧结 体而进行的原料粉末的混合和粉碎。另外,作为球磨机混合之外的方法,玻珠研磨机法和喷射研磨机法也有效。特别 是,由于氧化铈粉末为硬质材料,因此该方法在使用平均粒径较大的原料时,或必须在短时 间内进行粉碎混合时非常有效。玻珠研磨机法是指,在称为器皿(vessel)的容器中填充 70 90%的玻珠(粉碎介质,玻珠直径0. 005 3mm),使器皿中央的旋转轴以7 15m/秒 的周速旋转以使玻珠运动。在此,利用泵将原料粉末等被粉碎物混入到液体中而形成的浆 液送入到容器中,且使其与玻珠发生冲撞,由此进行微粉碎和分散。在使用玻珠研磨机时,根据被粉碎物减小玻珠直径,则会提高效率。一般来说,玻珠研磨机能够以球磨机近一千倍 的加速度实现微粉碎和混合。这种结构的玻珠研磨机被称为各种名称,例如,公知的有砂磨 机(sand grinder)、AQUA 型研磨机(aqua mixer, 7 ‘? 7 λ ^f λ 一)、磨碎机(attritor)、 珠状混合机(一 > ^ ^ )、ABEX型研磨机{ W ”、湿式介质超微粉碎机(勺^
卜,ti 7 二 S > )、横型湿式分散机(夕·、乂 一S > )、搅拌混合机(7 ”吁—一\ > )、 共球研磨机(- #一> S > )、连续式介质分散机(^ 々S > )、SC研磨机(S C S > ) 等,本发明中可以使用任一种。另外,喷射研磨机是指,将以音速左右的速度喷射自喷嘴的 高压空气或蒸汽,进行超高速喷射,使其相对于原料粉末等的被粉碎物进行冲撞,通过粒子 之间的冲撞而粉碎成微粒子的方法。如上所述,首先,将氧化铟粉末和氧化铈粉末按照所需比例投入到球磨机用罐中, 并通过干式或湿式混合调制出混合粉末。然后,为了得到本发明的氧化物烧结体,对上述原 料粉末的混合比例进行调制以使铟与铈的含量以Ce/In原子数比计为0. 001 0. 110。在如此调制的混合粉末中加入水、分散材料和粘合剂等有机物以制造浆液。浆液 粘度优选为150 5000cP,更优选为400 3000cP。接下来,将所得到的浆液和玻珠放入玻珠研磨机的容器内进行处理。作为玻珠材 料,可举出氧化锆、氧化铝等,但从耐磨损性方面考虑,优选氧化锆。从粉碎效率方面考虑, 玻珠的直径优选为1 3mm。通过次数也可以为一次,优选两次以上,五次以下均可得到充 分的效果。另外,作为处理时间优选10小时以下,更优选4 8小时。通过这种处理,浆液中的氧化铟粉末和氧化铈粉末能够良好地进行粉碎和混合。接下来,使用经过上述处理的浆液进行成形。作为成形方法可以采用浇注成型和 冲压成型中的任一种。进行浇注成型时,将所得到的浆液注入到浇注成型用模具中制造成 形体。从玻珠研磨机处理到浇注成形的处理时间优选为10小时以内。其原因在于,由此能 够防止所获得的浆液表现出触变性。另外,进行冲压成型时,在所得到的浆液中添加聚乙烯 醇等粘合剂等,根据需要进行水分调节,然后采用喷雾干燥器等进行干燥、粒化。将所得到 的粒化粉末填充到具有规定大小的金属模具中,然后,利用冲压机在100 lOOOkg/cm2的 压力下进行单轴加压成形以形成成形体。此时的成形体厚度,考虑到其在以后的烧制工序 中会收缩,因此优选将厚度设定为能够得到规定大小的烧结体的厚度。利用由上述混合粉末制作的成形体制造出氧化物烧结体时,优选通过制造出成本 低且可制造出大型的烧结体的常压烧结法来制造。采用该常压烧结法进行烧制,进而得到 氧化物烧结体的方法如下首先,在300 500°C的温度下,加热所得到的成形体5 20小时左右,然后,进 行脱粘合剂处理。然后,升温进行烧结,为了有效地将内部的气泡缺陷放出到外部,升温速 度为150°C /小时以下,优选为100°C /小时以下,更优选为80°C /小时以下。烧结温度为 1150 1300°C,优选为1200 1250°C,烧结时间为1 20小时,优选为2 5小时。在脱 粘合剂处理 烧结工序中,重要的是每0. Im3炉内体积以5升/分钟以上的比例向炉内导 入氧气。之所以在上述烧结工序中进行导入氧气,是因为烧结体在1150°C以上容易解离氧 且易于进入过剩的还原状态,所以为了防止出现上述状态而导入氧气。一旦在该工序中,形 成过剩导入缺氧环境的烧结体,则在之后继续进行的氧量调整工序中,难以调整出烧结体 的最佳缺氧量。如果在烧制温度超过1300°C的温度下进行上述工序,则即使在上述的氧气环境中,氧的解离也变得剧烈,容易进入过剩的还原状态,因此缘于相同理由不优选上述方 式。另外,若烧制温度低于1150°C,则因温度过低而引起烧结不足,难以得到具有足够强度 的烧结体,因此不优选。烧结后,进行烧结体的氧量调节工序。在氧量调整工序中,重要的是在900 1100°C的加热温度下进行,优选在950 1050°C的加热温度下进行,加热时间为10小时以 上。将温度冷却至上述氧量调整工序的加热温度的冷却,是在一边继续导入氧气的情形下 一边进行的,以0. 1 20°C /分钟、优选为2 10°C /分钟的范围的降温速度进行降温。在烧结体的氧量调整工序中,对炉内环境的控制也特别重要,导入到炉内的气体 中,将氧气与氩气的混合比(体积比)控制在O2Ar = 40/60 90/10的范围内,每0. Im3炉 内体积导入5升/分钟以上比例,这非常重要。对这种温度和环境、时间进行精密调整,由 此,能够获得可有效作为氧化物蒸镀材料使用的具有本发明中规定的上述L*值的烧结体。上述氧量调整工序中,如果加热温度低于900°C,则氧的解离反应和吸附反应变得 缓慢,因此均勻的还原处理要进行至烧结体内部需要花时间,因此不优选。如果加热温度 超过1100°C,则氧的解离反应会过度剧烈,因此无法获得在上述环境中所进行的最佳的还 原处理,因此不优选。另外,如果氧量调整工序的加热时间低于10小时,则均勻的还原处 理无法进行至烧结体内部,因此不优选。另外,流向炉内的导入气体的混合比(O2Ar)低于 40/60,则基于氧解离的还原化优势过大,因此形成L*值低于62的烧结体,因此不优选。相 反,流向炉内的导入气体的混合比(O2Ar)超过90/10,则氧化优势过大,因此形成L*值高 于95的烧结体,因此不优选。为了得到本发明的氧化物蒸镀材料,按照如上所述的方法用氩气精密稀释氧气的 环境下,即,重要的是在氧气量被精密控制的环境下进行退火处理,但是环境气体不一定是 氧气和氩气的混合气体。例如,使用取代氩气的氦气或氮气等的其他惰性气体时也有效。另 外,当使用取代氩气的大气时,在其全部的混合气体中,只要氧含量被精密地控制在固定值 的话,也是有效的。但是,如以往的现有技术,将氧气导入到在大气中进行烧制的炉内,此时 无法对炉内环境的氧含量进行精密控制,因此并不有效。如本发明的提出的技术方案,将氧 气含有比例得到精密控制的氧气与惰性气体的混合气体导入到炉内,以使混合气体充满在 炉内,由此,能够得到具有最佳还原状态的氧化物蒸镀材料。另外,结束氧量调整工序后,以10°C /分钟的降温速度降至室温,并在室温下从炉 中取出烧结体。所得到的烧结体,通过研磨等而加工成规定尺寸,然后,能够用作氧化物蒸 镀材料。另外,也考虑到烧结的收缩率,如果采用烧制后能够形成规定尺寸的大小的成形 体,则烧结后即使不进行研磨加工,也能够用作氧化物蒸镀材料。作为溅射靶的制造方法之一的能够得到高密度烧结体的方法,已知热压法是有效 的。但是,在本发明的材料中适用热压法时,由于其还原性较强,因此所得到的烧结体的L* 值易为40以下,因此作为本发明的制造方法优选上述的常压烧结法。另外,对于本发明的氧化物蒸镀材料,例如,可以使用直径10 50mm、高度10 50mm的圆柱形片或颗粒状,但也可以使用粉碎这种烧结体而成的1 IOmm左右的颗粒状。另外,本发明的氧化物蒸镀材料中,除了铟、铈、氧以外,作为其他元素,如可以在 满足上述条件的范围内含有钨或钼,而且只要不损害本发明特性的条件下,也可以允许含 有锡、锌、镉、镓等。其中,即使在金属离子中,若上述元素的氧化物蒸汽压与氧化铟和氧化铈的蒸汽压相比非常高时,难以采用各种真空蒸镀法使其蒸发,因此优选不含有上述元素。 如对于铝、钛、硅、锗、锆等金属,这些氧化物的蒸汽压与氧化铟和氧化铈的蒸汽压相比非常 高,因此其包括在氧化物蒸镀材料中时,难以与氧化铟和氧化铈一起进行蒸发。因此,残存 于氧化物蒸镀材料中形成高浓度化,最终会导致妨碍氧化铟和氧化铈的蒸发等的不良影 响,因此在氧化物蒸镀材料中不可含有上述元素。另外,在本发明的氧化物蒸镀材料中,其可以形成为由铈置换铟位置的仅氧化铟 相的形态,也可以形成为铈置换铟位置的氧化铟相和氧化铈相混合的形态,而且,其中也可 以混合有铈和铟的氧化化合物相。另外,如果适用本发明的氧化物蒸镀材料并通过各种真空蒸镀法制造透明导电 膜,则上述氧化物蒸镀材料内的氧含量被调整到最佳含有量,因此,即使流向成膜真空槽的 氧导入量较少,也能够得到最佳缺氧条件下的透明导电膜。因此,具有下述优点透明导电 膜与氧化物蒸镀材料之间的组成差小,难以受到伴随氧导入量的变动而导致的特性不一致 的影响。(2)透明导电膜采用由以氧化铟为主要成分且含有铈的烧结体构成、铈含量以CeAn原子数比计 为0. 001 0. 110、并且CIE1976表色系中的L*值为62 95的本发明的氧化物蒸镀材料, 通过电子束蒸镀法、离子电镀法和高密度等离子体辅助蒸镀法等各种真空蒸镀法,能够制 造出含有铈的氧化铟结晶膜(透明导电膜)。由于是结晶膜,因此,当铈被氧化铟的铟位置置换固溶时,能够发挥较高的迁移 率。上述结晶膜(透明导电膜)是将成膜中的基板加热至180°C以上的温度下而获得的,但 是也可以采用在180°C以上的温度下,对通过不加热基板的非加热成膜而获得的膜进行退 火处理的方法来获得。另外,本发明的结晶性透明导电膜,其可由膜与氧化物蒸镀材料的组成差较小 的氧化物蒸镀材料来制造,因此,该结晶性透明导电膜是铈含量以CeAn原子数比计为 0. 001 0. 110的氧化铟膜。如果膜的铈含量(CeAn原子数比计)低于0. 001,则迁移率增 加效果小,无法得到低电阻的膜。另外,如果膜的铈含量(CeAn原子数比计)超过0. 110,则 膜中的铈含量过多,电子移动时中性杂质的分散程度会变大,迁移率降低,因此无法获得低 电阻的膜。为了得到具有更高迁移率的透明导电膜,更优选的铈含量以CeAn原子数比计 为0. 004 0. 051。在这样的组成范围下,若载体浓度为3. 5 X IO2W3以下、霍尔迁移率为 80cm2/V*s以上,则能够获得电阻率为3.5X10_4Qcm以下的透明导电膜。另外,在含铈比例 以Ce/In原子数比计为0. 004 ~ 0. 051的条件下,含钨比例以W/In原子数比计为0. 001 0. 020,或者含钼比例以Mo/In原子数比计为0. 001 0. 050时,也与上述相同。另外,本发 明的透明导电膜,由于其载体浓度低,因此,在波长800 1200nm的区域中膜自身的平均透 过率为80%以上,非常高。(3)太阳能电池本发明的太阳能电池是以将上述透明导电膜作为电极使用作为特征的光电转换 元件。对太阳能电池元件的结构没有特别的限定,可举出层叠P型半导体和η型半导体的 PN接合型、在ρ型半导体和η型半导体之间加入绝缘层(I层)的PIN接合型等。另外,太阳能电池根据半导体的种类大致区分为将单晶硅、多晶硅、非晶硅等硅系半导体用作光电转换元件的太阳能电池;将CiJr^e系、Cu(In,fei)k系、Agan,Ga)k系、 CuInS系、Cu (In, Ga) S系、AgGn,Ga) S系或它们的固溶体、GaAs系、以及CdTe系等为代表的 化合物半导体薄膜用作光电转换元件的化合物薄膜系太阳能电池;以及使用有机色素的色 素增敏型太阳能电池(也称为^ > ” 7型太阳能电池),本发明的太阳能电池包
括上述的任一种,由于将上述的透明导电膜用作电极,因此能够实现高效率。特别是,对于 使用非晶硅的太阳能电池和化合物薄膜系太阳能电池,太阳光入射侧(受光部侧、表面侧) 的电极中透明导电膜是必不可少的部分,通过使用本发明的透明导电膜能够发挥高的转换 效率特性。如果对上述硅系太阳能电池进行概略说明,则PN接合型太阳能电池元件,可以采 用例如厚度0. 2 0. 5mm左右、大小180mm方形左右的单晶或多晶的硅基板,且在元件的硅 基板内部中,形成有含较多硼等P型杂质的P层和含较多磷等N型杂质的N层相连接的PN接合。另外,也可以使用玻璃板、树脂板、树脂膜等透明基板代替上述硅基板。在本发明 中优选透明基板。此时,在基板上形成作为电极的透明导电膜,然后,层叠有非晶质或多晶 硅,因此,大致分类为薄膜硅系太阳能电池。在非晶硅中,绝缘层(I层)介于PN接合之间而形成PIN接合。即,如图1所示, 具有下述结构在玻璃基板1上层叠有表面侧(受光部一侧)透明电极膜2、ρ型非晶硅膜 或氢化非晶硅碳化物膜3、不含杂质的非晶硅膜4、η型非晶硅膜5、内侧透明电极膜(接触 改善层)6和内侧金属电极即内面电极7。其中,上述ρ型非晶硅膜或氢化非晶硅碳化物膜 3、不含杂质的非晶硅膜4、η型非晶硅膜5,一般通过等离子体CVD法来形成。在这些非晶 硅膜和氢化非晶硅碳化物膜中,也可以含有用来控制光吸收波长的锗、碳、氮和锡等。使用硅薄膜的薄膜太阳能电池中,含硅薄膜的光电转换层(即,PIN接合层)被分 为由非晶硅系薄膜构成的光电转换层、由微晶硅系薄膜构成的光电转换层、由非晶硅系薄 膜构成的光电转换层和微晶硅系薄膜构成的光电转换层相层叠的方式构成的光电转换层 (串联型薄膜系光电转换层)。也存在按照光电转换层的叠层数为3层以上的方式构成的 太阳能电池。而且,如果本发明的透明导电膜被用作电极,则本发明的太阳能电池包括上述 所有结构。除此以外,在具有单晶硅板或多晶硅板的光电转换层与上述薄膜系光电转换层 相层叠而成的混合型的光电转换层的太阳能电池中,若本发明的透明导电膜被用作电极的 话,也包括在本发明的太阳能电池中。接下来,对上述化合物薄膜系太阳能电池进行说明。使用化合物薄膜的太阳能电 池通常由具有宽带隙的化合物半导体薄膜(η型半导体的中间层)和窄带隙的化合物半导 体(P型半导体的光吸收层)的异质接合构成。一般的结构为表面电极(透明导电膜)/窗 层/中间层/光吸收层/内面电极(金属或透明导电膜)。具体来说,如图2所示,在玻璃基板12上层叠有由本发明的透明导电膜构成的透 明电极膜11、窗层10、半导体的中间层9、ρ型半导体的光吸收层8和内面电极7。另外,在 图3中,在玻璃基板12上层叠有下部电极即内面电极13、ρ型半导体的光吸收层8、半导体 的中间层9和窗层10以及由本发明的透明导电膜构成的透明电极膜11。无论哪个结构,均 将透明电极膜11侧作为太阳光线的入射方向。作为基板,对上述玻璃、树脂、金属、陶瓷等其材质没有特别的限制,透明不透明均可,但优选透明基板。材料为树脂时,可以使用板状、膜等各种各样的形状,且如150°C以下 的低熔点树脂也可以。材料为金属时,可举出不锈钢、铝等,材料为陶瓷时,可举出氧化铝、 氧化锌、碳、氮化硅、碳化硅等。作为除氧化铝、氧化锌以外的氧化物,可以含有选自Ga、Y、 In、La、Si、Ti、Ge、Zr、Sn、Nb或Ta的氧化物。作为这些氧化物,如可举出Ga2O3、Y2O3、Ιη203、 La203> SiO2, TiO2, GeO2, ZrO2, SnO2, Nb2O5, Ta2O5等。在本发明中,这些玻璃、树脂、陶瓷制的 基板称为非金属基板。基板表面,优选至少一侧上设置有山形的凹凸、通过蚀刻等进行粗糙 化,从而,使入射的太阳光线容易进行反射。另外,作为上述内面电极7、13,可以使用Mo、Ag、Au、Al、Ti、Pd、Ni、以及它们的合 金等导电性电极材料,优选Mo、Ag、Au或Al中的任一个。厚度通常为0. 5 5 μ m、优选1 3 μ m。对于该形成方式没有特别的限定,如可以使用直流磁控管溅射法、真空蒸镀法或CVD法等。另外,作为构成上述光吸收层8的ρ型半导体,可以利用Cuhk2、Cuh&、Cufe^e2、 Cufe^2、AgInSe2、Agh&、AgGaSi52、AgGa&以及它们的固溶体或CdTe。获得更高能量转换效率 所需的必要条件为为获得更多的光电流进行的光学上的最佳设计、以及在界面或特别是 在吸收层中不发生载体再结合的高品质的异质接合和薄膜的制作。通常来说,厚度为1 5 μ m、优选为2 3 μ m。对于该形成方式没有特别的限制,如可以利用真空蒸镀法或CVD法 等。另外,高品质的异质界面与中间层/吸收层的组合的关系比较大,在CdS/CdTe系、CdS/ CuInSe2系、CdS/Cu(In,Ga) Se2系、或CdS/Agan,Ga) Se2系等中可得到有用的异质接合。另外,为使太阳能电池高效率化,使用具有更宽带隙的半导体,例如作为构成中间 层9的半导体薄膜使用CdS或CdZnS等。通过这些半导体薄膜,能够提高对太阳光中短波 长光的灵敏度。通常来说厚度为10 200nm、优选为30 lOOnm。对于上述中间层9的 形成方式没有特别的限定,但是当该半导体膜为CdS薄膜时,通过溶液析出法,使用Cdl2、 NH4Cl2^NH3和硫脲的混合溶液来形成。进一步来说,在作为中间层9的CdS或(CcUai)S的 入射光侧上,能够配置带隙大于这些薄膜的半导体以作为窗层10。由此,形成再现性较高的 高性能太阳能电池。上述窗层10,例如可由ZnO或(Zn、Mg) O薄膜等其导电率与CdS薄膜 同等程度的薄膜构成,通常来说,厚度为50 300nm、优选为100 200nm。另外,对窗层10 的形成方式没有特别的限制,可以通过使用ZnO等靶和溅射气体Ar的直流磁控管溅射法等 来形成。对于本发明的太阳能电池,其为在化合物薄膜系太阳能电池的太阳光入射侧(表 面和/或内面)的电极上使用本发明的透明导电膜的太阳能电池,本发明的透明导电膜与 以往的透明导电膜相比,电阻低且透过率高,因此能够实现高的转换效率。上述任何一种类型的太阳能电池元件中,其受光面(表面)侧和内面侧上分别形 成有母线电极和指状电极,该电极是通过使用银膏的丝网印刷法等来形成,且在这些电极 表面上,为了保护和易于安装连接片,几乎整个面都涂布有焊锡。其中,太阳能电池元件为 硅基板时,在受光面侧上设置有玻璃板、树脂板、树脂膜等的透明保护材料。另外,对于构成上述电极的本发明的透明导电膜的厚度并没有特别的限制,根据 材料的组成等而不同,为150 1500nm、特别优选200 900nm。另外,本发明的透明导电 膜为低电阻,且在波长380nm 1200nm的可见光到近红外线区域对太阳光的透过率高,因 此,能够非常有效地将太阳光的光能转换为电能。
本发明的透明导电膜,除了太阳能电池以外,也可用作光检测元件、触板、平板显 示器(IXD、PDP、EL等)、发光器件(LED、LD等)的透明电极。例如,用作光检测元件时,包 括层叠玻璃电极、光入射侧的透明电极、红外线等光检测材料层以及内面电极的结构。用于 检测红外线的上述光检测材料层,包括以下类型使用以Ge或MGeAs为基底的半导体材料 的类型[光电二极管(PD)或雪崩光电二极管(APD)];使用在碱土类金属元素的硫化物或 硒化合物中,添加选自Eu、Ce、Mn、Cu中的一种以上元素和选自SnuBiJb中的一种以上元 素的材料等的类型。其他公知的也有采用非晶硅锗和非晶硅的层叠体的APD,上述类型使用 哪种均可。以下根据本发明的实施例进行具体说明。实施例1 4(氧化物蒸镀材料的制作)将平均粒径为0. 8 μ m的M2O3粉末和平均粒径为1 μ m的( 粉末作为原料粉末, 按照Ce/In的原子数比为0. 008的方式调合这些M2O3粉末和( 粉末,并且,投入到树脂 制罐中,并通过湿式球磨机进行混合。此时,使用硬质^O2球,混合时间设为20小时。混合后取出浆液,在所得到的浆液中添加聚乙烯醇的粘合剂,通过喷雾干燥法等 进行干燥且粒化。使用该粒化物在lton/cm2的压力下进行单轴加压成型,由此得到直径30mm、厚度 40mm的圆柱形成形体。接下来,按照下述方式对所得到的成形体进行烧结。即,在烧结炉内的大气环境中,于300°C的温度条件下进行10小时左右的加热以 对成形体进行脱粘合剂处理,然后在每0. Im3炉内体积按照5升/分钟的比例导入氧气的环 境下,以1°C /分钟的速度进行升温,升温至1250°C后,在该温度下进行2小时的烧结(常 压烧结法)。此时,烧结后进行冷却时,边导入氧气边以10°C /分钟的速度降温至1000°C。然后,将导入气体切换成氧气和氩气的混合气体,且在1000°C的温度下保持加热 15小时(以后,将该工序称为烧结体氧量调整工序)后,以10°C /分钟的速度降温至室温。然后,通过改变上述混合气体中氧气和氩气的混合比例,能够得到具有不同L*值 的氧化物烧结体(氧化物蒸镀材料)。即,实施例1的氧化物蒸镀材料是在氧气/氩气流量比(即体积比)为[40/60] 的条件下进行制造的,实施例2的氧化物蒸镀材料是在上述体积比为W0/40]的条件下制 造的,实施例3的氧化物蒸镀材料是在上述体积比为[80/20]的条件下进行制造的,实施例 4的氧化物蒸镀材料是在上述体积比为[90/10]的条件下进行制造的。对所得到的氧化物烧结体(氧化物蒸镀材料)的体积和重量进行测量并计算出密 度时,其为5.4 5.8g/cm3。另外,通过扫描型电子显微镜观察上述氧化物烧结体的断裂 面,求出氧化物烧结体中100个结晶粒径的平均值时,均为2 7μπι。另外,利用四探针法 电阻率仪,对氧化物烧结体的电子束照射面测量表面电阻,由此,计算出的电阻率为IkQcm 以下。而且,用ICP发光分析法对整个氧化物烧结体进行组成分析时,可知具有加料组成。 另外,利用色差仪、 ”卜π iM F E-6834,BYK-Gardner GmbH公司制造)测量烧结体 表面和烧结体内部在CIE1976表色系中的L*值,此时显示几乎相同的L*值。将烧结体氧量调整工序中所导入的混合气体的氧气/氩气的流量比(S卩,体积比)
权利要求
1.一种氧化物蒸镀材料,其特征在于,所述氧化物蒸镀材料由以氧化铟为主要成分且 含铈的烧结体构成,铈含量以Ce/In原子数比计为0. 001 0. 110,并且,CIE1976表色系中 的L*值为62 95。
2.如权利要求1所述的氧化物蒸镀材料,其特征在于,所述铈含量以CeAn原子数比计 为 0. 004 0. 051。
3.如权利要求2所述的氧化物蒸镀材料,其特征在于,以WAn原子数比计,含钨比例为 0. 001 0. 020。
4.如权利要求2所述的氧化物蒸镀材料,其特征在于,以MoAn原子数比计,含钼比例 为 0. 001 0. 020。
5.一种透明导电膜,其特征在于,作为原料使用由以氧化铟为主要成分且含铈的烧结 体构成、铈含量以CeAn原子数比计为0. 001 0. 110、并且CIE1976表色系中的L*值为 62 95的氧化物蒸镀材料,由通过电子束蒸镀法、离子电镀法或高密度等离子体辅助蒸镀 法而成膜的结晶性透明导电膜构成,并且,铈含量以CeAn原子数比计为0. 001 0. 110。
6.一种透明导电膜,其特征在于,作为原料使用由以氧化铟为主要成分且含铈的烧结 体构成、铈含量以CeAn原子数比计为0. 004 0. 051、并且CIE1976表色系中的L*值为 62 95的氧化物蒸镀材料,由通过电子束蒸镀法、离子电镀法或高密度等离子体辅助蒸镀 法而成膜的结晶性透明导电膜构成,并且,铈含量以Ce/In原子数比计为0. 004 0. 051,电 阻率为3. 5 X IO"4 Ω cm以下。
7.—种透明导电膜,其特征在于,作为原料使用由以氧化铟为主要成分且含有铈和钨 的烧结体构成、铈含量以CeAn原子数比计为0. 004 0. 051、钨含量以W/ln原子数比计为 0. 001 0. 020、并且CIE1976表色系中的L*值为62 95的氧化物蒸镀材料,由通过电子 束蒸镀法、离子电镀法或高密度等离子体辅助蒸镀法而成膜的结晶性透明导电膜构成,并 且,铈含量以CeAn原子数比计为0. 004 0. 051、钨含量以W/ln原子数比计为0. 001 0. 020,电阻率为3. 5X IO-4Qcm以下。
8.—种透明导电膜,其特征在于,作为原料使用由以氧化铟为主要成分且含有铈和钼 的烧结体构成、铈含量以Ce/In原子数比计为0. 004 0. 051、钼含量以Mo/In原子数比计 为0. 001 0. 050、并且CIE1976表色系中的L*值为62 95的氧化物蒸镀材料,由通过电 子束蒸镀法、离子电镀法或高密度等离子体辅助蒸镀法而成膜的结晶性透明导电膜构成, 并且,铈含量以CeAn原子数比计为0. 004 0. 051、钼含量以Mo/ln原子数比计为0. 001 0. 050,电阻率为3. 5X KT4Qcm以下。
9.如权利要求6所述的透明导电膜,其特征在于,载体浓度为3.5X IO20Cm-3以下、霍尔 迁移率为80cm2/V · s以上。
10.如权利要求6所述的透明导电膜,其特征在于,在波长为800 1200nm的区域中, 膜自身的平均透过率为80 %以上。
11.一种太阳能电池,其特征在于,将权利要求6的透明导电膜用作电极。
12.如权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,其是作为光电转换元件采用硅系 半导体或化合物半导体的薄膜系太阳能电池。
13.如权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,包括下述结构在设置有电极层的 非金属基板或具有电极性的金属基板上,依次层叠有P型半导体的光吸收层、η型半导体的中间层、半导体的窗层和由透明导电膜构成的电极层。
14.如权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,包括下述结构在由设置在透明基 板上的透明导电膜构成的电极层上,依次层叠有半导体的窗层、η型半导体的中间层和P型 半导体的光吸收层。
15.如权利要求13所述的太阳能电池,其特征在于,所述光吸收层由选自α^η%2、 CuInS2, CuGaSe2, CuGaS2以及它们的固溶体或CdTe中的至少一种来构成。
16.如权利要求13所述的太阳能电池,其特征在于,所述中间层由溶液析出的CdS层或 (Cd,Zn) S层构成。
17.如权利要求13所述的太阳能电池,其特征在于,所述窗层由SiO或(Zn,Mg)0构成。
全文摘要
本发明的氧化物蒸镀材料,其特征在于,由以氧化铟为主要成分且以Ce/In原子数比计含0.001~0.110的铈的烧结体构成,且CIE1976表色系中的L*值为62~95。L*值为62~95的上述氧化物蒸镀材料具有最佳氧量,因此,即使向成膜真空槽导入的氧气量少的情况下,也能够通过真空蒸镀法制造出低电阻且在可见光到近红外区域具有高透过性的透明导电膜,且由于氧气导入量少,能够缩小膜与蒸镀材料之间的组成差,由此,也能够减少批量生产时膜组成的变动和特性的变动。
文档编号H01L31/0224GK102102173SQ20101055924
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月22日 优先权日2009年11月30日
发明者和气理一郎, 大城梓, 曽我部健太郎, 桑原正和, 矢田久贵, 阿部能之 申请人:住友金属矿山株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1