[發明專利]一種用于RPD的靶材、透明導電薄膜及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210402600.5
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114807870A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 陳明飛;劉永成;郭梓旋;莫國仁;徐勝利;陳明高;王志杰;江長久
• 申請（專利權）人: 長沙壹納光電材料有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/08;H01L31/02;C04B35/01;C04B35/622
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 馬俊

本發明涉及一種用于RPD的靶材、透明導電薄膜及其制備方法與應用，該靶材由基體和分散在所述基體中的硅元素組成；所述基體由以下質量分數的制備原料組成：三氧化二銦93％～98.5％、二氧化鈰1％～6％和二氧化錫0.1％～2％；所述靶材中硅元素的質量濃度為5ppm～200ppm。本發明的靶材在連續鍍膜過程下，不會造成裂紋、破裂或者噴濺的產生其結果，可連續穩定地獲得低的電阻率和高的紅外光透射率的晶質的透明導電膜；同時在鈰元素的基礎上添加了錫元素，獲得的靶材具有更好的導電特性，提升了太陽能電池的轉化效率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種用于RPD的靶材、透明導電薄膜及其制備方法與應用。

背景技術

作為太陽能電池用透明導電膜，需要其截止波長在1200nm內、光透過率要高(對波長在1200nm以內的光)，導電性好。在氧化銦中摻雜鎢、鈦、鋯、鈰和鉬等，可以得到高導電性的材料，把這種材料制作成薄膜后，相比于我們目前廣泛使用的ITO薄膜，可以得到在940nm-1200nm范圍內更高的光透過率，這對于提高太陽能電池的轉化效率是有利的。相關技術中采用RPD(Reactive Plasma Deposition，活化等離子沉積)技術進行蒸鍍透明導電薄膜，并應用于太陽能電池，該方法制作的太陽能電池具有相比于采用磁控濺射技術鍍ITO薄膜制作的太陽能電池具有更高的光電轉化效率。

相關技術中的靶材在使用過程中存在掉粉、開裂與噴濺問題；同時對靶材的載流子濃度和電子遷移率相對較低。

因此，需要開發一種用于RPD的靶材，以解決靶材在使用過程中的掉粉和開裂的問題。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種用于RPD的靶材，該靶材在使用過程中不存在掉粉和開裂的問題。

本發明還提供了上述靶材的制備方法。

本發明還提供了上述靶材在制備透明導電薄膜中的應用。

本發明還提供了一種透明導電薄膜。

本發明還提供了上述透明導電薄膜在制備太陽能電池中的應用。

具體如下，本發明第一方面提供了一種用于RPD的靶材，所述靶材由基體和分散在所述基體中的硅元素組成；

所述基體由以下質量百分數的制備原料組成：

三氧化二銦93％～98.5％、二氧化鈰1％～6％和二氧化錫0.1％～2％；

所述靶材中硅元素的質量濃度為5ppm～200ppm。

根據本發明的靶材技術方案中的一個技術方案，至少具備如下有益效果：

本發明的靶材中通過控制錫的添加量來提高載流子的濃度且不會降低電子遷移率；同時通過控制硅的添加量(硅元素在其中起到顆粒之間粘結的作用，完全不添加，靶材燒結后會存在掉粉的情況，添加量過大，會造成靶材密度高，使用時開裂)解決了靶材在鍍膜過程中的掉粉和開裂的問題。

若鈰的添加量較少，則會導致載流子濃度和電子遷移率較低；添加量過多，則會導致鍍膜殘留的問題。

若錫的添加量較少，則會導致載流子濃度較低。

錫摻雜量過多，會造成遷移率過低，從而影響電池轉化效率。

根據本發明的一些實施方式，所述基體為方鐵錳礦結構。

根據本發明的一些實施方式，所述基體為固溶有鈰和錫的三氧化二銦晶相粉末。

根據本發明的一些實施方式，所述三氧化二銦在所述基體中的質量百分數為93％～96％。

根據本發明的一些實施方式，所述三氧化二銦在所述基體中的質量百分數為93％～95％。