CN109037390B - 一种锡酸镉基透明导电膜、其生产工艺及太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种锡酸镉基透明导电膜、其生产工艺及太阳能电池。本申请的生产工艺中先将靶材在含氧气体环境中进行磁控溅射，再复合过渡膜层，之后在保护性气氛下进行退火。按照本发明的制备方法无需进行紧贴退火方式，直接在保护气氛下退火即可，大大简化了退火工艺，能够实现工业化大规模生产。本发明还提供了一种锡酸镉基透明导电膜及包含该锡酸镉基透明导电膜的太阳能电池，相比于现有商业化TCO膜，本发明提供的锡酸镉基透明导电膜的电学和光学性能明显提高。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种锡酸镉基透明导电膜、其生产工艺及太阳能电池。
背景技术
碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池是一种商业化的高效太阳能电池，其常规结构如图1所示，包括衬底玻璃-TCO透明导电膜-窗口层-CdTe吸收层-过渡层-金属接触电极，其中TCO透明导电膜为太阳能电池的前电极，其作用是将半导体在太阳光照射下产生的载流子进行有效收集，同时减少本身电阻带来的能量损耗。由于常规碲化镉类太阳能电池是下进光结构，为了增进太阳光的利用率，需要更多的光进入半导体吸收层，将其转化成电子空穴对，从而将光能转化成电能，这就需要半导体之前的膜层如TCO膜层尽可能的少吸光，有较高的透光率，减少光在入射到吸收层之前的损失。
目前，商业化常用的TCO透明导电膜为SnO2膜和ITO膜，可实验室制备的TCO导电膜有锡酸镉(Cd2SnO4，简称CTO)膜；CTO膜在膜厚为170nm以下时即可达到与SnO2膜和ITO膜相当的面电阻，主要由于CTO在具备高载流子浓度6.6×1020cm-3的同时，还具有53.2cm2/Vs的高迁移率；而且，当CTO膜的方块电阻低于3ohm/□时，光学透过率在400～800nm波长范围内的均值可超过85％，远高于商业化的SnO2膜和ITO膜。高的透光率使更多的光线照射到吸收层，增加电池的短路电流，从而提高电池的光电转换效率；低的电阻使CTO应用到太阳能电池时降低电池的串联电阻，提高电池的填充因子，进而提高电池的光电转换效率。CTO的另一特性是具有低的表面粗糙度，可取得粗糙度≤2nm的光滑表面，相比于商业化的SnO2膜降低了一个数量级，低的粗糙度有利于使用薄的窗口层，提高短路电流，同时减少界面缺陷和界面复合，提高电池的开路电压。另外，CTO的高温稳定性较为优良，经高温处理后其电学性能没有发生较大改变，而SnO2经高温退火处理后电阻显著增长，ITO膜的高温稳定性比SnO2膜更差；碲化镉类太阳能电池中CdTe吸收层的制备工艺是高温工艺，TCO膜层的高温稳定性对碲化镉类太阳能电池也十分重要。由此可见，CTO膜的综合性能比目前商业化的SnO2膜和ITO膜明显更好，是不可多得的适用于碲化镉太阳能电池的透明导电材料，因此，发展CTO的规模化生产对本领域具有重大意义。
然而，现有技术中制备CTO膜时，通常为常温下进行磁控溅射，然后再在N2保护下，且于650℃甚至更高温度下与CdS薄膜紧贴退火(紧贴退火是指提供沉积在衬底的CTO薄膜，以及沉积在衬底的CdS薄膜，将带衬底的CTO薄膜与带衬底的CdS薄膜面对面贴合，如图2所示，再在高温下进行退火)，得到CTO膜。然而，该制备工艺中，退火时，需要在衬底上进行CdS膜与CTO膜面对面紧贴退火，衬底面平整度存在问题时，易导致CTO膜不均匀；且故该种面对面紧贴退火方式并不适合大规模自动化的流水线工艺，即使设计额外机械结构辅助膜面紧贴退火，也会大大增加工业化大规模自动化生产的难度。另外，CdS膜层多次使用，容易沾污杂质，从而进一步污染CTO膜层，使CTO的性能达不到预期效果，还为工艺的稳定性带来不可控因素；另外，退火往往需要在650℃甚至更高温度下进行，其超过了普通玻璃衬底的软化温度，需要使用特殊耐高温衬底，该退火方式大大增加了膜材的制作成本，限制了工业规模化生产。因此，现有技术中，CTO膜往往仅能实现实验室制备和研究，而难以实现工业化大规模生产。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锡酸镉基透明导电膜、其生产工艺及太阳能电池。按照本发明的生产工艺，无需进行紧贴退火方式，直接在保护气氛下退火即可，大大简化了退火工艺，能够实现工业化大规模生产。
本发明提供了一种锡酸镉基透明导电膜的生产工艺，包括以下步骤：
a)将靶材在含氧气体环境中进行磁控溅射，得到前体CTO基膜；
所述靶材为由SnO2与CdO组成的靶材，或为Sn-Cd合金靶材；
b)在所述前体CTO基膜表面复合过渡膜层，再在保护性气氛下进行退火，得到锡酸镉基透明导电膜；
所述过渡膜层为CdS膜层和/或金属膜层；
所述金属膜层为Ni膜层、Al膜层、Au膜层、Ag膜层或Cu膜层。
优选的，所述步骤a)中，所述气体的气压为5～30mTorr。
优选的，所述步骤a)中，所述磁控溅射的溅射功率为460～600W。
优选的，所述步骤a)中，所述由SnO2与CdO组成的靶材中，SnO2与CdO的摩尔比为1：(1.9～2.1)。
优选的，所述步骤b)中，所述CdS膜层的厚度为3～15nm。
优选的，所述步骤b)中，所述金属膜层为Al膜层；
所述Al膜层的厚度为3～10nm。
优选的，所述过渡膜层为金属膜层时，所述退火的温度为520～550℃。
优选的，所述保护性气氛为氩气气氛或氮气气氛。
本发明还提供了一种由上述技术方案所述的生产工艺制得的锡酸镉基透明导电膜。
本发明还提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池中的TCO透明导电膜为上述技术方案所述的锡酸镉基透明导电膜。
本发明提供了一种锡酸镉基透明导电膜的生产工艺，包括以下步骤：a)将靶材在混合气体环境中进行磁控溅射，得到前体CTO基膜；所述靶材为由SnO2与CdO组成的靶材，或为Sn-Cd合金靶材；所述混合气体为氩气和氧气；b)在所述前体CTO基膜表面复合过渡膜层，再在保护性气氛下进行退火，得到锡酸镉基透明导电膜；所述过渡膜层为CdS膜层和/或金属膜层；所述金属膜层为Ni膜层、Al膜层、Au膜层、Ag膜层或Cu膜层。按照本发明的生产工艺，在得到前体CTO膜后复合过渡膜层，之后无需进行紧贴退火方式，直接在保护气氛下退火即可，大大简化了退火工艺，能够实现工业化大规模生产。本发明还提供了一种锡酸镉基透明导电膜及包含该锡酸镉基透明导电膜的太阳能电池，相比于现有商业化TCO膜，本发明提供的锡酸镉基透明导电膜的电学和光学性能明显提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有太阳能电池的结构图；
图2为现有紧贴退火方式结构图；
图3为实施例1中所得样品的光透曲线图；
图4为实施例2中所得样品的光透曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种锡酸镉基透明导电膜的生产工艺，包括以下步骤：
a)将靶材在含氧气体环境中进行磁控溅射，得到前体CTO基膜；
所述靶材为由SnO2与CdO组成的靶材，或为Sn-Cd合金靶材；
b)在所述前体CTO基膜表面复合过渡膜层，再在保护性气氛下进行退火，得到锡酸镉基透明导电膜；
所述过渡膜层为CdS膜层和/或金属膜层；
所述金属膜层为Ni膜层、Al膜层、Au膜层、Ag膜层或Cu膜层。
按照本发明的生产工艺制备锡酸镉基透明导电膜，在退火时无需进行CdS紧贴退火，直接在保护性气氛下退火即可，大大简化了退火工艺，能够实现工业化大规模生产。
按照本发明，首先将靶材在含氧气体环境中进行磁控溅射，得到前体CTO基膜。
本发明中，磁控溅射所选用的靶材可以为SnO2与CdO组成的靶材(即SnO2-CdO靶材)，也可以为Sn-Cd合金靶材；优选为SnO2-CdO靶材。本发明中，所述靶材为SnO2-CdO靶材时，SnO2与CdO的摩尔比优选为1：(1.9～2.1)，如在一些实施例中，可具体为33：67。
本发明中，在进行磁控溅射前，优选对溅射室抽真空，真空度优选为≤2.5E-6Torr。
抽真空后，向溅射室内通入气体，本发明中，磁控溅射在含氧气体环境中进行，所述含氧气体为氩气和氧气，或为氧气；本发明中，氩气流量优选为20～500sccm，氧气流量优选为1～100sccm。本发明中，所述含氧气体中，氧气的浓度没有特殊限制，为任意浓度即可，例如，氧气占所述混合气体的体积分数可为5％～100％。
本发明中，磁控溅射优选在气体气压为5～30mTorr下进行，如在一些实施例中可以在10mTorr下进行。
本发明中，磁控溅射的溅射功率优选为460～600W；如在一些实施例中可以为484W。所述磁控溅射的溅射时间优选小于等于10min。本发明中，所述磁控溅射可以为直流溅射，也可以为射频(RF)溅射；采用射频(RF)溅射时，射频的频率优选为5～20MHz。本发明中，所述磁控溅射的溅射距离没有特殊限制，为本领域中常规溅射距离即可，如可以为5～15cm。
本发明在磁控溅射完毕后，在衬底上沉积形成前体CTO基膜。本发明中，所述前体CTO基膜的厚度优选为150～500nm。本发明对所述衬底的种类没有特殊限制，为本领域中常规衬底即可。
按照本发明，在得到前体CTO基膜后，在所述前体CTO基膜表面复合过渡膜层，再在保护性气氛下进行退火，从而得到锡酸镉基透明导电膜。
本发明中，所述过渡膜层优选为CdS膜层和/或金属膜层。
在本发明提供的一些实施例中，可以在前体CTO基膜表面复合CdS膜层。所述CdS膜层的厚度优选为3～15nm。本发明对复合CdS膜层的方式没有特殊限制，按照本领域中常规的沉积薄膜的制备方式执行即可，如可以为磁控溅射、化学气相沉积、化学水浴沉积、近距离升华蒸发等制备方法。
例如，在一些实施例中，可以通过以下方式制备CdS膜层：将CdS靶材在混合气体环境中进行磁控溅射，在前体CTO基膜衬底表面形成CdS膜层。
其中，在进行磁控溅射前，优选将溅射室内抽真空至真空度≤2.5E-6Torr。抽真空后，向溅射室内通入气体，所述气体优选为氩气和氧气的混合气体；其中，氩气流量优选30～70sccm，如在一个实施例中可具体为56sccm；氧气流量优选为0.1～1.5sccm，如在一个实施例中可具体为0.87sccm。所述混合气体中，氧气的体积比优选为5％～15％，如在一个实施例中可为10％。本发明中，在进行磁控溅射时，优选控制在混合气体的气压为5～30mTorr下进行，更优选在15mTorr下进行。本发明中，所述磁控溅射的溅射功率优选为50～300W，如在一个具体实施例中可以为100W。所述磁控溅射的方式没有特殊限制，可以为直流溅射或射频(RF)溅射；在进行射频(RF)溅射时，射频频率优选为为5～20MHz；如在一个实施例中，可具体为13.56MHz。磁控溅射完毕后，在前体CTO基膜衬底表面沉积形成了CdS过渡膜层。
本发明中，在复合CdS过渡膜层后，再在保护性气氛下退火，得到锡酸镉基透明导电膜。本发明中，所述保护性气氛优选为氩气气氛或氮气气氛。
本发明中，在所述退火后，优选对退火样品进行酸洗，在酸洗后得到锡酸镉基透明导电膜；其中，所述酸洗采用的酸优选为稀盐酸；所述稀盐酸的浓度没有特殊限制，为常规稀盐酸即可，如质量分数可以为0.1％～5％。按照上述制备方案，所得锡酸镉基透明导电膜的透光率与在CdS紧贴退火所得导电膜的透光率一致，无需进行CdS紧贴退火。
本发明在在前体CTO基膜表面复合CdS膜层具有以下有益效果：
1.在前体CTO基膜表面复合CdS膜层后，在后续退火时无需与CdS紧贴退火，可直接在保护性气氛下进行退火即可达到与CdS紧贴退火相当的效果，大大简化了退火工艺，有利于透明导电膜工业级生产；
2.在前体CTO基膜表面复合CdS膜层，可以减少高温退火过程中镉的流失，有助于获得性能优良的透明导电膜；
3.在前体CTO基膜表面复合CdS膜层，可以进一步降低CTO膜的电阻，提高导电性；
4.在进行含CdS窗口层的电池制备时，可省去单独沉积CdS窗口层的制备步骤，直接在前体CTO基膜表面沉积窗口层所对应厚度的CdS膜层，再进行退火处理即可，能够简化电池制备工艺，降低成本。
在本发明提供的一些实施例中，还可以在前体CTO基膜表面复合金属膜层。本发明中，所述金属膜层优选为Ni膜层、Al膜层、Au膜层、Ag膜层或Cu膜层，如在一些实施例中可为Al膜层。本发明中，所述金属膜层的厚度优选为3～10nm。本发明对复合金属膜层的方式没有特殊限制，按照本领域中常规的沉积薄膜的制备方式执行即可，如可以为磁控溅射、化学气相沉积、化学水浴沉积、近距离升华蒸发等制备方法。
例如，在一些实施例中，以Al膜层为例，可以通过以下方式制备：将Al靶在氩气环境中进行磁控溅射，在前体CTO基膜衬底表面形成Al膜层。
其中，在进行磁控溅射前，优选将溅射室内抽真空至真空度≤1.5E-4Pa。抽真空后，向溅射室内通入氩气，氩气流量优选10～30sccm，如在一个实施例中可具体为20sccm。本发明中，在进行磁控溅射时，优选控制在气体的气压为0.5～1.5Pa下进行，更优选在0.75Pa下进行。本发明中，所述磁控溅射的溅射功率优选为100～500W。所述磁控溅射的方式没有特殊限制，可以为直流溅射或中频溅射；在进行中频溅射时，射频频率优选为为30～50KHz；如在一个实施例中，可在40KHz射频、0.85A电流和460V电压下进行溅射。磁控溅射完毕后，在前体CTO基膜衬底表面沉积形成了Al过渡膜层。在制备其它金属膜层时，将靶材替换为相应的金属靶即可。
本发明中，在复合金属过渡膜层后，再在保护性气氛下退火，得到锡酸镉基透明导电膜。本发明中，所述保护性气氛优选为氩气气氛或氮气气氛。
本发明中，在复合金属过渡膜层后再退火时，所述退火的温度优选为520～550℃，在所述较低的退火温度下，即可完成退火。
本发明在在前体CTO基膜表面复合金属膜层具有以下有益效果：
1.在前体CTO基膜表面复合金属膜层后，在后续退火时也无需与CdS紧贴退火，可直接在保护性气氛下进行退火即可达到与CdS紧贴退火相当的效果，大大简化了退火工艺，有利于透明导电膜工业级生产；
2.在前体CTO基膜表面复合金属膜层后，退火在520～550℃下进行即可，而现有技术需要650℃甚至更高的温度下退火，本申请相比于现有技术大大使降火温度降低了100多度，有效降低了CTO退火的苛刻要求，并保证相当的光学和电学性能，更有利于促进产业化生产。
在本发明提供的一些实施例中，还可以在前体CTO基膜表面依次复合金属膜层和CdS膜层，再在保护性气氛下进行退火，得到锡酸镉基透明导电膜。其中，所述金属膜层的种类、厚度及制备方式与上述技术方案一致，在此不再赘述。所述CdS膜层的种类、厚度与上述技术方案一致，不再赘述；所述CdS膜层的制备方式与上述技术方案一致，不同的是，将前体CTO基膜衬底替换为复合了金属膜层的前体CTO基膜；如在一些实施例中，在前体CTO基膜表面沉积Al膜，再在Al膜表面沉积CdS膜层。
本发明在在前体CTO基膜表面依次复合金属膜层和CdS膜层具有以下有益效果：1.在后续退火时也无需与CdS紧贴退火，可直接在保护性气氛下进行退火即可达到与CdS紧贴退火相当的效果，大大简化了退火工艺，有利于透明导电膜工业级生产；2.退火同样在520～550℃下进行即可，相比于现有技术大大使降火温度降低了100多度，有效降低了CTO退火的苛刻要求，并保证相当的光学和电学性能，更有利于促使产业化生产的实现。
本发明还提供了上述各技术方案制得的锡酸镉基透明导电膜。本发明还提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池中的TCO透明导电膜为上述技术方案所述的锡酸镉基透明导电膜。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
1.1锡酸镉基透明导电膜(CTO-CdS)的制备：
(1)a.以SnO2-CdO为靶材(SnO2与CdO的摩尔比为33:67)，将玻璃衬底置于磁控溅射室内，调整靶材与衬底之间的溅射距离为6.7cm；
b.对溅射室抽真空，至真空度≤2.5E-6Torr；
c.向溅射室内通入气体(Ar和O2)，Ar流量为72sccm，O2流量为8sccm，使溅射腔体内的气压保持在10mTorr；
d.采用射频溅射，溅射功率为484W，射频频率为13.56MHz，溅射9.5min，在玻璃衬底上沉积形成前体CTO基膜(记为1-0#)；
e.更换靶材，以CdS为靶材；
f.对溅射室抽真空，至真空度≤2.5E-6Torr；
g.向溅射室内通入气体(Ar和O2)，Ar流量为56sccm，O2流量为0.87sccm，使溅射腔体内的气压保持在10mTorr；
h.采用射频溅射，溅射功率为100W，射频频率为13.56MHz，溅射0.96min，在前体CTO基膜衬底上沉积形成厚度为10nm的CdS膜层，得到CTO膜-CdS膜；
i.将所得CTO膜-CdS膜直接在氮气保护气氛下于650℃退火20min，得到锡酸镉基透明导电膜(CTO膜-CdS膜，记为1-1#a)。
(2)按照上述(1)的制备过程进行，不同的是，步骤h中，溅射0.48min，在前体CTO基膜衬底上沉积形成厚度为5nm的CdS膜层，得到锡酸镉基透明导电膜(CTO膜-CdS膜，记为1-1#b)。
(3)按照上述(1)的制备过程进行，不同的是，在制备得到锡酸镉基透明导电膜1-1#a后，利用稀盐酸(浓度为1％)快速清洗，所得样品记为1-1#as；
按照上述(2)的制备过程进行，不同的是，在制备得到锡酸镉基透明导电膜1-1#b后，利用稀盐酸(浓度为1％)快速清洗，所得样品记为1-1#bs。
(4)设置对照样：
按照上述(1)中步骤a～d制备前体CTO基膜1-0#，之后在在氮气保护气氛下于650℃，与CdS紧贴退火20min，得到锡酸镉透明导电膜1-D#。
按照上述(1)中步骤a～d制备前体CTO基膜1-0#，之后在在氮气保护气氛下于650℃，与CdS紧贴退火20min，得到锡酸镉透明导电膜1-D#后，利用稀盐酸快速清洗，所得样品记为1-Ds#。
1.2性能测试
(1)对样品1-1#a、1-1#b、1-1#as、1-1#bs以及1-D#进行光透性能检测，并进行对比，结果如图3所示(图3为本实施例所得样品的光透曲线图，横坐标为波长，纵坐标为透过率)。
由图3可以看出，沉积CdS膜层后的样品1-1#a、1-1#b、1-1#as、1-1#bs的透光性与样品1-D#(未沉积CdS膜层，与CdS紧贴退火)相当；因此，沉积CdS膜层后，无需与CdS紧贴退火，直接在保护性气氛下退火即可。同时，样品1-1#as、1-1#bs的光透效果比样品1-1#a、1-1#b有所提升，即酸洗后，能够进一步改善透光性。
(2)对样品1-1#a、1-1#b、1-1#as、1-1#bs以及1-D#、1-Ds#进行电阻率测试，结果参见表1：
表1本实施例6种样品的电阻率测试结果
由表1可以看出，沉积CdS膜层后直接在保护性气氛下退火所得锡酸镉基透明导电膜的电阻率与(未沉积CdS膜层)在CdS紧贴退火方式下所得导电膜的电阻率类似，沉积CdS膜层可以很好的取代CdS紧贴的退火方式。另外，酸洗后，样品电阻率虽略增，但仍与现有商业化产品的电阻性能相当，符合商业化产品的性能要求。
由实施例1的测试结果可知，在前体CTO基膜表面沉积CdS膜层后，无需进行CdS紧贴退火，直接在保护性气氛下退火即可，大大简化了退火工艺，并保证相当的光学、电学性能，能够进行产业化生产。
实施例2
1.1锡酸镉基透明导电膜(CTO-Al)的制备：
(1)a.以SnO2-CdO为靶材(SnO2与CdO的摩尔比为33:67)，将玻璃衬底置于磁控溅射室内，调整靶材与衬底之间的溅射距离为6.7cm；
b.对溅射室抽真空，至真空度≤2.5E-6Torr；
c.向溅射室内通入气体(Ar和O2)，Ar流量为72sccm，O2流量为8sccm，使溅射腔体内的气压保持在10mTorr；
d.采用射频溅射，溅射功率为485W，射频频率为13.56MHz，溅射9.5min，在玻璃衬底上沉积形成前体CTO基膜(记为2-0#)；
e.更换靶材，以Al靶为靶材；
f.对溅射室抽真空，至真空度≤1.5E-4Pa；
g.向溅射室内通入Ar，Ar流量为20sccm，使溅射腔体内的气压保持在0.75Pa；
h.采用中频溅射，溅射功率为300W，射频频率为40KHz，电压为460V，电流为0.85A，溅射0.11min，在前体CTO基膜衬底上沉积形成厚度为10nm的Al膜层，得到CTO膜-Al膜(记为2-1#)；
i.将所得CTO膜-Al膜直接在氮气保护气氛下于520℃退火90min，得到锡酸镉基透明导电膜(CTO膜-Al膜，记为2-1#T)。
(2)设置对照样：
按照上述(1)的制备过程进行，不同的是，步骤i中，在氮气保护气氛下于520℃下，与CdS紧贴退火90min，得到锡酸镉基透明导电膜(CTO膜-Al膜，记为2-D1#)。
按照上述(1)中步骤a～d制备前体CTO基膜2-0#，之后在在氮气保护气氛下于650℃，与CdS紧贴退火20min，得到锡酸镉透明导电膜(CTO膜，记为2-D2#)。
1.2性能测试
(1)分别对退火前样品2-1#、直接退火样品2-1#T、紧贴退火样品2-D1#、2-D2#进行光透性能检测并进行对比，结果如图4所示(图4为本实施例所得样品的光透曲线图，横坐标为波长，纵坐标为透过率)。
由图4可以看出：①相比于退火前的样品(2-1#)，退火后的3种样品(2-1#T、2-D1#、2-D2#)的光透效果均明显提升，即需经过退火才能获得透明膜；②退火后的3种样品(2-1#T、2-D1#、2-D2#)之间的光透效果相当，即沉积Al膜后，在520℃的温度下直接在保护性气氛中进行退火可达到与(未沉积Al膜)在650℃下进行CdS紧贴退火所得样品相当的光透效果，因此，沉积Al膜后，无需进行CdS紧贴退火，直接在保护性气氛下退火即可；③沉积Al膜后，在520℃下退火即可，退火温度降低了100多度，且还能保证相当的光透性能。
(2)对样品2-1#T、样品2-D2#的透光率和电阻进行测试，并与商业化SnO2膜(由皮尔金顿厂家提供)的光电性能对比，结果参见表2。由表2可以看出，沉积Al膜后直接退火样品的光电性能与沉积Al膜前紧贴退火的样品相当。
表2TCO膜的性能对比
由实施例2的测试结果可知：在前体CTO基膜表面沉积Al膜后，无需进行CdS紧贴退火，直接在保护性气氛下退火即可，大大简化了退火工艺，并保证了相当的光学、电学性能；而且，重要的是，沉积Al膜能够使退火温度降低100多度，有效降低了退火的苛刻要求，促进产业化生产的实现；另外，沉积Al膜后的透明导电膜的光透性能相比于现有商业化产品明显提高。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种锡酸镉基透明导电膜的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a）将靶材在含氧气体环境中进行磁控溅射，得到前体CTO基膜；
所述靶材为由SnO2与CdO组成的靶材，或为Sn-Cd合金靶材；
b）在所述前体CTO基膜表面复合过渡膜层，再在保护性气氛下进行退火，之后再进行酸洗，得到锡酸镉基透明导电膜；
所述过渡膜层为金属膜层；
所述金属膜层为Al膜层；
所述退火的温度为520~550℃。
2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤a）中，所述气体的气压为5~30mTorr。
3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤a）中，所述磁控溅射的溅射功率为460~600W。
4.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤a）中，所述由SnO2与CdO组成的靶材中，SnO2与CdO的摩尔比为1：（1.9~2.1）。
5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述步骤b）中，所述Al膜层的厚度为3~10nm。
6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述保护性气氛为氩气气氛或氮气气氛。
7.权利要求1~6中任一项所述的生产工艺制得的锡酸镉基透明导电膜。
8.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池中的TCO透明导电膜为权利要求7所述的锡酸镉基透明导电膜。
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