[发明专利]含锡酸镉的透明导电材料

说明书

本申请要求于2008年5月1日提交的第61/049,602号美国临时专利申请、 于2008年7月24日提交的第61/083,317号美国临时专利申请和于2009年2 月25日提交的第61/155,307号美国临时专利申请的优先权，这些美国临时专 利申请通过引用被完全包含于此。

技术领域

本发明涉及透明导电材料。

背景技术

在光伏器件的制造过程中，可以将多层半导体材料涂覆到基底，一层半 导体材料作为窗口层，第二层半导体材料作为吸收层。窗口层可允许太阳辐 射透过到达吸收层，在吸收层光能被转化为电能。一些光伏器件可以使用透 明的薄膜，所述透明的薄膜也是电荷的导体。导电薄膜可包括透明导电层， 透明导电层含有透明导电氧化物(TCO)，例如掺杂氟的氧化锡、掺杂铝的氧 化锌或者氧化铟锡。TCO可以让光通过半导体窗口层到达活性的光吸收材料， 还可以作为用来传输离开光吸收材料的光生载荷子的欧姆接触件。后电极可 以形成在半导体层的后表面上。后电极可包含导电材料，例如金属银、镍、 铜、铝、钛、钯、铬、钼或者它们任意可用的组合。

发明内容

总的说来，一种导电材料可包含透明导电氧化物，所述透明导电氧化物 包含镉、锡和氧，其中，镉的浓度按重量计大于67％。按总金属含量的重量 百分比来计算镉的百分数。例如，Cd重量/(Cd重量+Sn重量)×100＝67％ (重量)。

在某些情况下，光伏器件可包括在基底上的透明导电层，透明导电层包 括锡酸镉，其中镉的浓度按重量计大于67％，大于70％，大于72％，小于78％， 小于76％，小于74％，在72％和67％之间或在70％和72％之间。

在其他情况中，光伏器件可包括在基底上的透明导电层，透明导电层包 括锡酸镉，其中镉的浓度按重量计大于67％，大于70％，大于72％，小于80％， 小于78％，小于76％，在75％和67％之间或在70％和75％之间。

光伏器件可具有大于0.9的品质因数，所述品质因数是1/((平均吸收率 *薄层电阻)的平方根)，平均吸收率是针对350-850纳米的波长间隔求平均 的吸收率。该器件还可包括在透明导电层上的半导体层。以百分数为单位测 量平均吸收率，即0表示吸收率为0％，0.5表示50％的吸收率，1表示100％ 的吸收率。以欧姆平方为单位测量薄层电阻。因此，提供的品质因数的单位 为1/欧姆平方。

在某些情况中，光伏器件可包括在基底上的透明导电层，透明导电层包 括锡酸镉，镉和锡的比大于大约2.15∶1，大于大约2.2∶1或小于大约2.4∶1。

在其他情况下，光伏器件可包括在基底上的透明导电层，透明导电层包 括锡酸镉，镉和锡的比大于大约2.15∶1，大于大约2.2∶1或大于大约2.4∶1，小 于大约2.6∶1，或小于大约3∶1。

在某些情况下，一种制造透明导电材料的方法包括在材料表面上沉积锡 酸镉的步骤，锡酸镉中镉的浓度按重量计大于67％。沉积锡酸镉的步骤可包 括从合金靶溅射锡酸镉膜，该合金靶包含镉和锡，其中合金靶中镉的浓度按 重量计大于67％，大于70％，大于72％，小于78％，小于76％，小于74％， 在72％和67％之间，在70％和72％之间。

在其他情况下，一种制造透明导电材料的方法包括在材料表面上沉积锡 酸镉的步骤，锡酸镉中镉的浓度按重量计大于67％。沉积锡酸镉的步骤包括 从合金靶溅射锡酸镉膜，该合金靶包含镉和锡，其中合金靶中镉的浓度按重 量计大于67％，大于70％，大于72％，小于80％，小于78％，小于76％，在 75％和67％之间，在70％和75％之间。

在其他情况下，制造光伏电池的方法可包括在基底上设置第一半导体层， 基底具有表面；在基底的所述表面上设置透明导电层，其中，该透明导电层 包括锡酸镉，镉的浓度按重量计大于70％。

透明导电氧化物或透明导电层具有大于0.9的品质因数，所述品质因数 是1/((平均吸收率*薄层电阻)的平方根)，平均吸收率是针对350-850纳米 的波长间隔求平均的吸收率。

要求保护的方法可以包括通过溅射、通过化学气相沉积、旋涂、喷涂、 浸涂来沉积或设置透明导电层。该方法还可以包括在第一半导体层上设置第 二半导体层。