[发明专利]一种用于RPD的靶材、透明导电薄膜及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种用于RPD的靶材、透明导电薄膜及其制备方法与应用，该靶材由基体和分散在所述基体中的硅元素组成；所述基体由以下质量分数的制备原料组成：三氧化二铟93％～98.5％、二氧化铈1％～6％和二氧化锡0.1％～2％；所述靶材中硅元素的质量浓度为5ppm～200ppm。本发明的靶材在连续镀膜过程下，不会造成裂纹、破裂或者喷溅的产生其结果，可连续稳定地获得低的电阻率和高的红外光透射率的晶质的透明导电膜；同时在铈元素的基础上添加了锡元素，获得的靶材具有更好的导电特性，提升了太阳能电池的转化效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于RPD的靶材、透明导电薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

作为太阳能电池用透明导电膜，需要其截止波长在1200nm内、光透过率要高(对波长在1200nm以内的光)，导电性好。在氧化铟中掺杂钨、钛、锆、铈和钼等，可以得到高导电性的材料，把这种材料制作成薄膜后，相比于我们目前广泛使用的ITO薄膜，可以得到在940nm-1200nm范围内更高的光透过率，这对于提高太阳能电池的转化效率是有利的。相关技术中采用RPD(Reactive Plasma Deposition，活化等离子沉积)技术进行蒸镀透明导电薄膜，并应用于太阳能电池，该方法制作的太阳能电池具有相比于采用磁控溅射技术镀ITO薄膜制作的太阳能电池具有更高的光电转化效率。

相关技术中的靶材在使用过程中存在掉粉、开裂与喷溅问题；同时对靶材的载流子浓度和电子迁移率相对较低。

因此，需要开发一种用于RPD的靶材，以解决靶材在使用过程中的掉粉和开裂的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于RPD的靶材，该靶材在使用过程中不存在掉粉和开裂的问题。

本发明还提供了上述靶材的制备方法。

本发明还提供了上述靶材在制备透明导电薄膜中的应用。

本发明还提供了一种透明导电薄膜。

本发明还提供了上述透明导电薄膜在制备太阳能电池中的应用。

具体如下，本发明第一方面提供了一种用于RPD的靶材，所述靶材由基体和分散在所述基体中的硅元素组成；

所述基体由以下质量百分数的制备原料组成：

三氧化二铟93％～98.5％、二氧化铈1％～6％和二氧化锡0.1％～2％；

所述靶材中硅元素的质量浓度为5ppm～200ppm。

根据本发明的靶材技术方案中的一个技术方案，至少具备如下有益效果：

本发明的靶材中通过控制锡的添加量来提高载流子的浓度且不会降低电子迁移率；同时通过控制硅的添加量(硅元素在其中起到颗粒之间粘结的作用，完全不添加，靶材烧结后会存在掉粉的情况，添加量过大，会造成靶材密度高，使用时开裂)解决了靶材在镀膜过程中的掉粉和开裂的问题。

若铈的添加量较少，则会导致载流子浓度和电子迁移率较低；添加量过多，则会导致镀膜残留的问题。

若锡的添加量较少，则会导致载流子浓度较低。

锡掺杂量过多，会造成迁移率过低，从而影响电池转化效率。

根据本发明的一些实施方式，所述基体为方铁锰矿结构。

根据本发明的一些实施方式，所述基体为固溶有铈和锡的三氧化二铟晶相粉末。

根据本发明的一些实施方式，所述三氧化二铟在所述基体中的质量百分数为93％～96％。

根据本发明的一些实施方式，所述三氧化二铟在所述基体中的质量百分数为93％～95％。