一种直接制备绒面氧化锌透明导电薄膜的方法

摘要

一种直接制备绒面氧化锌透明导电薄膜的方法，通过调控溅射气氛中氢气含量，利用氢等离子的刻蚀及辅助迁移作用，实现采用磁控溅射氧化锌陶瓷靶材直接制备具有良好陷光特性的高绒度氧化锌透明导电薄膜。本发明有益效果是：制备绒面氧化锌透明导电薄膜，具有低电阻率、高的宽光谱透过率和高散射绒度，在550nm处散射绒度可达15-60%，同时保持方块电阻小于6Ω/□；直接制备绒面氧化锌透明导电薄膜，可避免后腐蚀工艺带来的大面积均匀性难于控制的问题，同时具有良好的可重复性，利于大面积工业化生产；该薄膜可直接应用于单节及叠层薄膜光伏器件中，有利于提高电池的光吸收及光电转换效率。

主权项

一种直接制备绒面氧化锌透明导电薄膜的方法，采用脉冲直流磁控溅射技术，其特征在于步骤如下：1）将清洗后的玻璃衬底置于溅射腔室中预热至400℃；2）将溅射腔室抽真空，本底真空为1.8×10‑5Pa，采用氩气与氢气混合气氛溅射，氩气流量为42sccm，氢气流量为8sccm，氢气流量占溅射气体总流量的16%，溅射气压为0.6Pa；3）采用ZnO:Al2O3陶瓷靶材进行磁控溅射镀膜，其中Al2O3质量分数为0.2wt%，磁控溅射镀膜的工艺参数是：电极间距为45mm、溅射功率为450W、溅射频率为40KHz、沉积时间80分钟，在玻璃衬底上直接制备厚度为2570nm且具有绒面结构的氧化锌透明导电薄膜；该绒面氧化锌透明导电薄膜电阻率为1.2×10‑3Ωcm，方块电阻为4.7Ω/□，表面均方根粗糙度为102nm，在400‑1300nm范围内平均积分透过率为81.3%，在550nm处散射绒度为55%。