一种用于太阳能电池电极的透明导电薄膜发明专利

专利名称：一种用于太阳能电池电极的透明导电薄膜

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411315023.1

专利申请（专利权）人：浙江雅致科技集团有限公司
权利人地址：浙江省温州市瓯海经济开发区东方南路50号温州市国家大学科技园7号楼2楼211室

专利发明（设计）人：杨学政,林贤行

专利摘要：本发明公开了一种用于太阳能电池电极的透明导电薄膜，薄膜是通过如下步骤形成的：利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜；对薄膜进行退火。

主权利要求：
1.一种用于太阳能电池电极的透明导电薄膜，其特征在于，所述薄膜通过如下方法制备：
利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜；对薄膜进行退火；
第一AZO层的厚度为40nm，第一掺Cu的AZO层的厚度为40nm，Al层的厚度为2nm，第二掺Cu的AZO层的厚度为40nm，第二AZO层的厚度为40nm；
利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一AZO靶材，其中，第一AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为
100W，溅射电压为50V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm；
利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一掺Cu的AZO靶材，其中，第一掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.5:1:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为120W，溅射电压为100V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm；
利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层的工艺包括：磁控溅射靶材为Al金属靶材，其中，溅射电源采用射频电源，溅射功率为60W，溅射电压为30V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm；
利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第二掺Cu的AZO靶材，其中，第二掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.7:1.2:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为140W，溅射电压为100V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm；
利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜的工艺包括：磁控溅射靶材为第二AZO靶材，其中，第二AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1.6:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为100W，溅射电压为50V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm；
对薄膜进行退火的工艺包括：退火温度为300℃，退火气氛为氮气气氛，退火时间为
20min。
2.一种用于太阳能电池电极的透明导电薄膜，其特征在于，所述薄膜通过如下方法制备：
利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜；对薄膜进行退火；
第一AZO层的厚度为60nm，第一掺Cu的AZO层的厚度为60nm，Al层的厚度为3nm，第二掺Cu的AZO层的厚度为60nm，第二AZO层的厚度为60nm；
利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一AZO靶材，其中，第一AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1.5:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为
150W，溅射电压为100V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm；
利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一掺Cu的AZO靶材，其中，第一掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.5:1.5:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为160W，溅射电压为150V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm；
利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层的工艺包括：磁控溅射靶材为Al金属靶材，其中，溅射电源采用射频电源，溅射功率为80W，溅射电压为40V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm；
利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第二掺Cu的AZO靶材，其中，第二掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.7:1.8:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为180W，溅射电压为150V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm；
利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜的工艺包括：磁控溅射靶材为第二AZO靶材，其中，第二AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为2:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为150W，溅射电压为100V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm；
对薄膜进行退火的工艺包括：退火温度为350℃，退火气氛为氮气气氛，退火时间为
40min。 说明书 : 一种用于太阳能电池电极的透明导电薄膜技术领域[0001] 本发明是关于太阳能电池技术领域，特别是关于一种用于太阳能电池电极的透明导电薄膜。背景技术[0002] 透明导电膜是一种特别适于用作太阳能电池电极的材料。而太阳能电池又是一种非常重要的绿色新能源产品，因而透明导电膜长期以来受到广泛研究。掺铝氧化锌（AZO）薄膜是一类重要的透明导电膜体系，但是由于其本身是半导体材料，所以如何降低该类材料的电阻是长期的研究难点。[0003] 现有技术CN103031556A公开了一种ZnO/Al/ZnO光电透明导电薄膜。该现有技术的主要构思在于：通过退火的方式促使Al向ZnO薄膜内扩散，从而通过退火扩散的方式形成AZO薄膜，从而得到透明导电膜。但是该现有技术的缺陷在于：由于其提出的膜层结构中存在纯金属层，而纯金属是典型的不利于透光率的材料（由于纯金属的能带结构，纯金属非常易于吸收光子，所以纯金属是典型的不利于透光率的材料），因此该现有技术中，透光率最优的实施例（也即该现有技术的实施例1，由于实施例1中的Al层厚度为5nm，其它实施例的Al层厚度至少20nm，因此根据一般规律，实施例1为透光率最优的实施例）的最低透光率仅为80%左右，而一般的AZO薄膜的透光率一般可以达到88%。如何兼顾透明导电膜的电阻率和透光率，是现有技术难以解决的技术问题。发明内容[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种用于太阳能电池电极的透明导电薄膜，其特征在于，薄膜是通过如下步骤形成的：[0005] 利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；[0006] 利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层；[0007] 利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；[0008] 利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；[0009] 利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜；[0010] 对薄膜进行退火。[0011] 在一优选的实施方式中，第一AZO层的厚度为40‑60nm，第一掺Cu的AZO层的厚度为40‑60nm，Al层的厚度为2‑3nm，第二掺Cu的AZO层的厚度为40‑60nm，第二AZO层的厚度为40‑60nm。[0012] 在一优选的实施方式中，利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层的工艺包括：[0013] 磁控溅射靶材为第一AZO靶材，其中，第一AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为（1‑1.5）:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为100‑150W，溅射电压为50‑100V，溅射温度为100‑150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20‑30sccm。[0014] 在一优选的实施方式中，利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层的工艺包括：[0015] 磁控溅射靶材为第一掺Cu的AZO靶材，其中，第一掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.5:（1‑1.5）:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为120‑160W，溅射电压为100‑150V，溅射温度为100‑150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20‑30sccm。[0016] 在一优选的实施方式中，利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层的工艺包括：[0017] 磁控溅射靶材为Al金属靶材，其中，溅射电源采用射频电源，溅射功率为60‑80W，溅射电压为30‑40V，溅射温度为100‑150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20‑30sccm。[0018] 在一优选的实施方式中，利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层的工艺包括：[0019] 磁控溅射靶材为第二掺Cu的AZO靶材，其中，第二掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.7:（1.2‑1.8）:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为140‑180W，溅射电压为100‑150V，溅射温度为100‑150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20‑30sccm。[0020] 在一优选的实施方式中，利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜的工艺包括：[0021] 磁控溅射靶材为第二AZO靶材，其中，第二AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为（1.6‑2）:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为100‑150W，溅射电压为50‑100V，溅射温度为100‑150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20‑30sccm。[0022] 在一优选的实施方式中，对薄膜进行退火的工艺包括：[0023] 退火温度为300‑350℃，退火气氛为氮气气氛，退火时间为20‑40min。[0024] 与现有技术相比，本发明具有如下优点，1、本发明的透明导电膜的、在可见光范围内的最低透光率远远高于现有技术。2、本发明的膜层可以兼顾透光率以及电阻率。3、本发明的膜层厚度远远高于现有技术，这使得本发明的透明导电膜的使用寿命远远高于现有技术。附图说明[0025] 图1是本发明的一个实施例的膜层结构示意图。[0026] 图2是本发明的一个实施例的方法流程图。[0027] 图3是本发明的一个实施例的一个视野的TEM截面图。[0028] 图4是本发明的一个实施例的另一个视野的TEM截面图。具体实施方式[0029] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。[0030] 图1是本发明的一个实施例的膜层结构示意图。如图所示，本发明的透明导电薄膜依次包括玻璃基片上的第一AZO层、第一掺Cu的AZO层、Al层、第二掺Cu的AZO层、第二AZO层。[0031] 图2是本发明的一个实施例的方法流程图。如图所示，本发明的形成透明导电薄膜的方法包括如下步骤：[0032] 步骤1：利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；可以理解的是，在进行磁控溅射之前，可以通过公知的方法清洁玻璃基片，例如可以将玻璃基片浸泡在丙酮中进行超声清洗，随后将玻璃基片晾干并保证玻璃基片上无杂质和水渍；其中，形成第一AZO层的靶材可以向靶材制造公司订购，只要将配比告知靶材制造公司，靶材制造公司就可以按照匹配定制成品靶材。作为示例，本发明使用的所有靶材均从广州市尤特新材料有限公司订购。本发明的第一AZO层可以起到缓冲和隔离的作用，实验表明，掺Cu的AZO层与玻璃基片之间的结合力较弱，如果直接在玻璃基片上沉积掺Cu的AZO层，则最终产品可能出现碎裂的问题，此外，由于本发明的工艺要求300℃以上的退火过程，所以玻璃中的一些元素有可能向膜层扩散，而AZO层可以阻挡这些杂志元素向掺Cu的AZO层的扩散。[0033] 步骤2：利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层；[0034] 步骤3：利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；[0035] 步骤4：利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；[0036] 步骤5：利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜；本发明的第二AZO层可以起到保护膜层的作用，第二AZO层可以延长透明导电膜的使用寿命。[0037] 步骤6：对薄膜进行退火。[0038] 为进一步验证本发明的效果，以下介绍本发明的各个实施例和对比例。[0039] 实施例1[0040] 通过如下步骤形成薄膜：利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜；对薄膜进行退火。[0041] 第一AZO层的厚度为40nm，第一掺Cu的AZO层的厚度为40nm，Al层的厚度为2nm，第二掺Cu的AZO层的厚度为40nm，第二AZO层的厚度为40nm。[0042] 利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一AZO靶材，其中，第一AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为100W，溅射电压为50V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0043] 利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一掺Cu的AZO靶材，其中，第一掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.5:1:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为120W，溅射电压为100V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0044] 利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层的工艺包括：磁控溅射靶材为Al金属靶材，其中，溅射电源采用射频电源，溅射功率为60W，溅射电压为30V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0045] 利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第二掺Cu的AZO靶材，其中，第二掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.7:1.2:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为140W，溅射电压为100V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0046] 利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜的工艺包括：磁控溅射靶材为第二AZO靶材，其中，第二AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1.6:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为100W，溅射电压为50V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0047] 对薄膜进行退火的工艺包括：退火温度为300℃，退火气氛为氮气气氛，退火时间为20min。[0048] 实施例1的第一AZO层和第一掺Cu的AZO层之间的界面状态可以参见图3。图3中的白线标识了第一AZO层和第一掺Cu的AZO层之间的界面。实施例1的第二AZO层和第二掺Cu的AZO层之间的界面状态可以参见图4。图4中的白线标识了第二AZO层和第二掺Cu的AZO层之间的界面。实施例1的透明导电薄膜在可见光范围内的最低透光率为87%，电阻率为8.7×‑510 Ω·cm。与现有技术CN103031556A（以下简称文献1）相比，本发明的透明导电膜具有如下优势：1、本发明的透明导电膜的、在可见光范围内的最低透光率远远高于文献1的结果。具体分析如下：文献1的ZnO膜的总厚度大约在几十纳米的量级，而本发明实施例1的膜层总厚度达到160nm以上，虽然本发明的膜层厚度远远大于文献1，但是本发明的膜层透光率却仍然高于文献1，所以可以认为本发明的透明导电膜的、在可见光范围内的最低透光率远远高于文献1的结果。导致这一结果的原因可能如下：第一，本发明的金属Al层厚度比文献1小得多，这导致本发明的膜层透光率受金属层的不利影响较小；第二，由于本发明的特殊膜层结构，基于晶格之间的匹配，可能导致光的折射、反射、散热降低，因而膜层透光率增加。2、本发明的透明导电膜的电阻率基本与文献1持平。基于文献1的逻辑，文献1的膜层的最优电‑5阻率为9.2×10 Ω·cm，但是可以预期的是，文献1的最优电阻率的膜层中的Al厚度至少是20nm以上，这就意味着为了达到文献1的最优电阻率，文献1的最低透光率将远远小于80%，也即文献1没有兼顾膜层透光率以及电阻率。而本发明的膜层可以兼顾透光率以及电阻率。本发明之所以能够在Al层较薄的前提下，达到相当低的电阻率的原因可能如下：掺Cu的AZO层中的Cu元素可能能够促进Cu与Al的交换，也即Cu元素的出现促使Al金属层的Al元素向掺Cu的AZO层中的扩散，这又使得掺Cu的AZO层形成富含Al的层，进一步由于掺Cu的AZO层与AZO层之间的Al浓度差，这又促使Al向AZO层的扩散。最终实现了低的电阻率。3、本发明的膜层厚度远远高于文献1，这使得本发明的透明导电膜的使用寿命远远高于文献1。[0049] 实施例2[0050] 通过如下步骤形成薄膜：利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜；对薄膜进行退火。[0051] 第一AZO层的厚度为60nm，第一掺Cu的AZO层的厚度为60nm，Al层的厚度为3nm，第二掺Cu的AZO层的厚度为60nm，第二AZO层的厚度为60nm。[0052] 利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一AZO靶材，其中，第一AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1.5:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为150W，溅射电压为100V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm。[0053] 利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一掺Cu的AZO靶材，其中，第一掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.5:1.5:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为160W，溅射电压为150V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm。[0054] 利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层的工艺包括：磁控溅射靶材为Al金属靶材，其中，溅射电源采用射频电源，溅射功率为80W，溅射电压为40V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm。[0055] 利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第二掺Cu的AZO靶材，其中，第二掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.7:1.8:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为180W，溅射电压为150V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为30sccm。[0056] 利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜的工艺包括：磁控溅射靶材为第二AZO靶材，其中，第二AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为2:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为150W，溅射电压为100V，溅射温度为150℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为2030sccm。[0057] 对薄膜进行退火的工艺包括：退火温度为350℃，退火气氛为氮气气氛，退火时间为40min。[0058] 实施例2的透明导电薄膜在可见光范围内的最低透光率为82%，电阻率为9.0×10‑5Ω·cm。[0059] 实施例3[0060] 通过如下步骤形成薄膜：利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜；对薄膜进行退火。[0061] 第一AZO层的厚度为50nm，第一掺Cu的AZO层的厚度为50nm，Al层的厚度为2nm，第二掺Cu的AZO层的厚度为50nm，第二AZO层的厚度为50nm。[0062] 利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一AZO靶材，其中，第一AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1.3:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为120W，溅射电压为70V，溅射温度为120℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0063] 利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一掺Cu的AZO靶材，其中，第一掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.5:1.3:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为150W，溅射电压为120V，溅射温度为120℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0064] 利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层的工艺包括：磁控溅射靶材为Al金属靶材，其中，溅射电源采用射频电源，溅射功率为70W，溅射电压为35V，溅射温度为120℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0065] 利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第二掺Cu的AZO靶材，其中，第二掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.7:1.5:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为160W，溅射电压为120V，溅射温度为120℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0066] 利用磁控溅射方法在第二掺Cu的AZO层上形成第二AZO层以得到薄膜的工艺包括：磁控溅射靶材为第二AZO靶材，其中，第二AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1.8:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为100‑150120W，溅射电压为70V，溅射温度为120℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0067] 对薄膜进行退火的工艺包括：退火温度为320℃，退火气氛为氮气气氛，退火时间为30min。[0068] 实施例3的透明导电薄膜在可见光范围内的最低透光率为86%，电阻率为8.9×10‑5Ω·cm。[0069] 对比例1[0070] 通过如下步骤形成薄膜：利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一掺Cu的AZO层；利用磁控溅射方法在第一掺Cu的AZO层上形成Al层；利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层；对薄膜进行退火。第一掺Cu的AZO层的厚度为80nm，Al层的厚度为2nm，第二掺Cu的AZO层的厚度为80nm。其余工艺和参数与实施例1相同。得到的薄膜存在肉眼可见的碎‑1裂，电阻率9.0×10 Ω·cm（这主要是因为薄膜存在宏观缺陷，阻断了电子输运通道，导致电阻率大幅度增加）。[0071] 对比例2[0072] 通过如下步骤形成薄膜：利用磁控溅射方法在玻璃基片上形成第一AZO层；利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第二AZO层；利用磁控溅射方法在第二AZO层上形成Al层；利用磁控溅射方法在Al层上形成第三AZO层；利用磁控溅射方法在第三AZO层上形成第四AZO层以得到薄膜；对薄膜进行退火。[0073] 利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第二AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为AZO靶材，其中，AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为120W，溅射电压为100V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0074] 利用磁控溅射方法在Al层上形成第三AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为AZO靶材，其中，AZO靶材中Al与Zn的摩尔比为1.2:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为140W，溅射电压为100V，溅射温度为100℃，溅射气氛为氩气气氛，氩气流量为20sccm。[0075] 其余工艺和参数与实施例1相同。对比例2的电阻率为2.4×10‑4Ω·cm，透光率为80%。[0076] 对比例3[0077] 利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层的工艺包括：[0078] 磁控溅射靶材为第一掺Cu的AZO靶材，其中，第一掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为2:1:30，溅射电源采用射频电源。其余工艺和参数与实施例1相同。对比例3的电阻率‑5为2.7×10 Ω·cm，透光率为75%。该结果的主要原因在于：过多的掺Cu导致AZO晶格结构畸变较大，这影响了电阻率以及透光率。[0079] 对比例4[0080] 利用磁控溅射方法在第一AZO层上形成第一掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第一掺Cu的AZO靶材，其中，第一掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为0.5:1:30，溅射电源采用射频电源，溅射功率为200W，溅射电压为200V，溅射温度为200℃。其余工艺和参‑5数与实施例1相同。对比例3的电阻率为1.5×10 Ω·cm，透光率为70%。[0081] 对比例5[0082] 利用磁控溅射方法在Al层上形成第二掺Cu的AZO层的工艺包括：磁控溅射靶材为第二掺Cu的AZO靶材，其中，第二掺Cu的AZO靶材中Cu、Al与Zn的摩尔比为3:1.2:30，其余工‑5艺和参数与实施例1相同。对比例5的电阻率为3.1×10 Ω·cm，透光率为72%。[0083] 应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

专利地区：浙江

专利申请日期：2024-09-20

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118825143B