[發明專利]透明導電膜層疊體及其制造方法、以及薄膜太陽能電池及其制造方法

在審

• 申請號: 201380058230.7
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN105308206A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 曾我部健太郎;山野邊康德;松村文彥
• 申請（專利權）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;B32B9/00;H01B5/14;H01B13/00;H01L31/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

1.一種透明導電膜層疊體，其特征在于，具有如下結構：在透光性基板上具備以表面粗糙度(Ra)為1.0nm以下的狀態形成的氧化銦系透明導電膜(I)、和在該氧化銦系透明導電膜(I)上形成的氧化鋅系透明導電膜(II)，

作為層疊體的表面粗糙度(Ra)為30nm以上、且霧度率為8％以上、并且電阻值為30Ω/□以下，對于波長400nm～1200nm的范圍的光的吸收率以平均值計為15％以下。

2.根據權利要求1所述的透明導電膜層疊體,其特征在于，所述氧化銦系透明導電膜(I)的表面最大高低差(Rmax)為高度50nm以下。

3.根據權利要求1所述的透明導電膜層疊體，其特征在于，在所述氧化銦系透明導電膜(I)的表面上，直徑為100nm以下的突起以每5μm見方為100個以下的比例存在。

4.根據權利要求1所述的透明導電膜層疊體，其特征在于，對于在波長400nm～600nm的范圍的光的吸收率以平均值計為15％以下。

5.根據權利要求1所述的透明導電膜層疊體，其特征在于，具有具備膜厚為10nm以上且300nm以下的所述氧化銦系透明導電膜(I)、和膜厚為200nm以上且1000nm以下的所述氧化鋅系透明導電膜(II)的結構。

6.根據權利要求1所述的透明導電膜層疊體，其特征在于，所述氧化銦系透明導電膜(I)以氧化銦作為主要成分，包含選自Ti、Ga、Mo、Sn、W、以及Ce中的1種以上的添加金屬元素。

7.根據權利要求1所述的透明導電膜層疊體，其特征在于，所述氧化鋅系透明導電膜(II)以氧化鋅作為主要成分，包含選自Al、Ga、B、Mg、Si、Ti、Ge、Zr、以及Hf中的1種以上的添加金屬元素。

8.根據權利要求1所述的透明導電膜層疊體，其特征在于，所述氧化鋅系透明導電膜(II)以氧化鋅作為主要成分，在以(Al+Ga)/(Zn+Al+Ga)原子數比計為0.3～6.5原子％、并且以Al/(Al+Ga)原子數比計為30～70原子％的范圍內包含選自Al或Ga的1種以上的添加金屬元素。

9.一種透明導電膜層疊體的制造方法，其特征在于，具有：

第1成膜工序，在透光性基板上通過濺射法在氣壓為0.1Pa以上且2.0Pa以下、基板溫度為50℃以下的條件下形成膜厚為10nm以上且300nm以下的氧化銦系透明導電膜(I)；和

第2成膜工序，在所述氧化銦系透明導電膜(I)上通過濺射法在氣壓為0.1Pa以上且2.0Pa以下、基板溫度為200℃以上且450℃以下的條件下形成膜厚為200nm以上且1000nm以下的氧化鋅系透明導電膜(II)。

10.根據權利要求9所述的透明導電膜層疊體的制造方法，其特征在于，在所述第1成膜工序中，導入H₂O氣，在H₂O分壓為0.05Pa以下的氣氛下成膜為氧化銦系透明導電膜(I)。

11.根據權利要求9所述的透明導電膜層疊體的制造方法，其特征在于，在所述第1成膜工序中，導入H₂氣，在H₂分壓為0.03Pa以下的氣氛下成膜為氧化銦系透明導電膜(I)。

12.根據權利要求9所述的透明導電膜層疊體的制造方法，其特征在于，用于形成所述氧化鋅系透明導電膜(II)的濺射靶以氧化鋅作為主要成分，在以(Al+Ga)/(Zn+Al+Ga)原子數比計為0.3～6.5原子％、并且以Al/(Al+Ga)原子數比計為30～70原子％的范圍內包含選自Al或Ga的1種以上的添加金屬元素。

13.一種薄膜太陽能電池，其特征在于，其為在透光性基板上依次形成有透明導電膜層疊體、光電轉換層單元和背面電極層的薄膜太陽能電池，

所述透明導電膜層疊體具有如下結構：在所述透光性基板上具備以表面粗糙度(Ra)為1.0nm以下的狀態形成的氧化銦系透明導電膜(I)、和在該氧化銦系透明導電膜(I)上形成的氧化鋅系透明導電膜(II)，

作為層疊體的表面粗糙度(Ra)為30nm以上、且霧度率為8％以上、并且電阻值為30Ω/□以下，對于波長400nm～1200nm的范圍的光的吸收率以平均值計為15％以下。

14.一種薄膜太陽能電池的制造方法，其特征在于，其為在透光性基板上依次形成有透明導電膜層疊體、光電轉換層單元和背面電極層的薄膜太陽能電池的制造方法，

通過具有如下工序的透明導電膜層疊體形成工序來形成所述透明導電膜層疊體，

第1成膜工序，在所述透光性基板上通過濺射法在氣壓為0.1Pa以上且2.0Pa以下、基板溫度為50℃以下的條件下形成膜厚為10nm以上且300nm以下的氧化銦系透明導電膜(I)；和

第2成膜工序，在所述氧化銦系透明導電膜(I)上通過濺射法在氣壓為0.1Pa以上且2.0Pa以下、基板溫度為200℃以上且450℃以下的條件下形成膜厚為200nm以上且1000nm以下的氧化鋅系透明導電膜(II)。