专利名称：一种柔性衬底光伏电池透明氧化物薄膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及太阳能光伏发电领域，具体是一种柔性衬底光伏电池透明氧化物薄膜的制备方法。
背景技术：
ZnO = Al薄膜具有廉价、无毒、高导电率和高透光率等优点。使其成为太阳能电池中透明上电极、平板显示器和其他光电设备的首选材料。发明内容
本发明公开了一种柔性衬底光伏电池透明氧化物薄膜的制备方法，本发明采用射频磁控溅射的方法在玻璃衬底上制备Ζη0:Α1薄膜，并通过实验得到了最佳的沉积条件，给出了溅射功率(125W)、工作气压(O. 5Pa)和衬底温度(220°C)等工艺参数下结晶质量最好， 透光率高于87%，导电性最佳(电阻率为4X10_3欧姆.cm)。
一种柔性衬底光伏电池透明氧化物薄膜的制备方法采用射频磁控溅射技术，放电气体为高纯氩气，靶材是含5%A1203的ZnO陶瓷靶，直径为80mm，厚度为5mm;;衬底托盘固定在腔室上方，采用由下至上的方式沉积；衬底托盘以3. 5r/min的速度顺时针方向旋转， 革巴基距固定为15cm ;本底真空优于l(T4Pa,気气流量定为15sccm,工作气压通过闸板阀控制；采用800V脉冲偏压，1. 5Pa工作气压，使Ar等离子体放电对衬底清洗IOmin ;在薄膜沉积前，将腔室气压调至O. 5Pa，衬底温度220°C，然后用挡板遮住衬底，预溅射3min，在获得稳定的溅射状态时候，然后拿开挡板开始沉积薄膜，沉积时间为30min。
技术路线是采用射频磁控溅射技术，放电气体为高纯氩气，靶材是含5%A1203的ZnO陶瓷革G，直径为80mm,厚度为5mm。衬底托盘固定在腔室上方,采用由下至上的方式沉积。衬底托盘以3. 5r/min的速度顺时针方向旋转,祀基距固定为15cm。本底真空优于10_4Pa,lS气流量定为15sccm，工作气压通过闸板阀控制。采用800V脉冲偏压，1. 5Pa工作气压，使Ar 等离子体放电对衬底清洗lOmin。在薄膜沉积前，将腔室气压调至O. 5Pa，衬底温度220°C， 然后用挡板遮住衬底，预溅射3min，溅射功率125W，在获得稳定的溅射状态时候，然后拿开挡板开始沉积薄膜，沉积时间为30min。
实验结果1、溅射功率从90升至130W时，薄膜结晶质量逐步提高，高于130W时，由于薄膜过快的沉积速率，薄膜中缺陷增多，结晶质量下降。
2、在溅射功率125W、工作气压O. 5Pa和衬底温度为220°C时薄膜的晶粒尺寸较大，结晶质量最好。
3、过高的溅射功率 (130W以上)和衬底温度(高于220°C)都会使透过率降低，在O.5Pa范围内工作气压对薄膜近红外区的透过率没有影响。
4、在溅射功率125W、工作气压O. 5Pa、衬底温度220°C时沉积得到的薄膜导电性最佳，测得薄膜的电阻率为电阻率为4`X 10_3欧姆.cm。
权利要求
1.一种柔性衬底光伏电池透明氧化物薄膜的制备方法，其特征是采用射频磁控溅射技术，放电气体为高纯氩气，靶材是含5%A1203的ZnO陶瓷靶，直径为80mm，厚度为5mm;;衬底托盘固定在腔室上方，采用由下至上的方式沉积；衬底托盘以3. 5r/min的速度顺时针方向旋转，祀基距固定为15cm ;本底真空优于I(T4Pa,気气流量定为15sccm,工作气压通过闸板阀控制；采用800V脉冲偏压，1. 5Pa工作气压，使Ar等离子体放电对衬底清洗IOmin ;在薄膜沉积前，将腔室气压调至O. 5Pa，衬底温度220°C，然后用挡板遮住衬底，预溅射3min，在获得稳定的溅射状态时候，然后拿开挡板开始沉积薄膜，沉积时间为30min。
全文摘要
本发明公开了一种柔性衬底光伏电池透明氧化物薄膜的制备方法，本发明采用射频磁控溅射的方法在玻璃衬底上制备ZnO:Al薄膜，并通过实验得到了最佳的沉积条件，给出了溅射功率(125W)、工作气压(0.5Pa)和衬底温度(220℃)等工艺参数下结晶质量最好，透光率高于87%，导电性最佳(电阻率为4×10-3欧姆.cm)。
文档编号C23C14/08GK103046013SQ20121058462
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月30日 优先权日2012年12月30日
发明者白恒玮 申请人:青海天誉汇新能源开发有限公司