一種室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法，在連續(xù)式磁控濺射設備上，在合適的鍍膜環(huán)境下，通過鍍膜設備工藝參數(shù)優(yōu)化，可在玻璃、PET、PI等上進行AZO導電膜的鍍膜，實現(xiàn)室溫下AZO導電膜的連續(xù)式生，本發(fā)明專利技術在16～26℃的溫度環(huán)境下實現(xiàn)AZO導電膜的鍍膜過程，無須進行加熱，避免了加熱引起的基材變形甚至扭曲起來，導致薄膜不均勻，可明顯提高AZO薄膜的均勻性，并有效提高AZO薄膜的附著力，同時增加的基材的可選范圍，降低了鍍膜的成本。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法
本專利技術涉及太陽能、光電行業(yè)的AZO導電膜制造領域，尤其是涉及一種室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法。
技術介紹
透明導電膜目前已被廣泛的應用于太陽能電池、觸摸屏板、顯示器等行業(yè)，特別是薄膜太陽能電池，透明導電膜是薄膜太陽能電池結(jié)構中重要的組成部分，作為薄膜太陽能的前電極，把光伏作用產(chǎn)生的電荷收集并引導向蓄電池或電器使用，自然要求透明導電膜具有足夠低的方塊電阻，即較高的電導率；同時由于處于薄膜電池中太陽光首先透過的部分，太陽光需要穿過后才到達PIN結(jié)或PN結(jié)實現(xiàn)光伏發(fā)電，這就要求透明導電膜具有較高的透光率。因此，作為太陽能電池使用的透明導電膜必須同時具備足夠低的方塊電阻和足夠高的太陽光透過率，這一要求可擴展至觸摸屏版、顯示器等電子信息行業(yè)。太陽能電池的發(fā) 電效率很大程度上取決于進入太陽能電池內(nèi)部的太陽光能量，因此，為最大程度的提高薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，必須盡可能提高電池對太陽光的吸收利用，盡可能減少進入薄膜太陽能電池內(nèi)的太陽光的損失，即增加進入太陽能電池內(nèi)部的透過率，這就要求在滿足方塊電阻的前提下，充分提高前電極透明導電膜的太陽光透過率。相對于IT0、FT0，AZO具有更優(yōu)秀的紅外透過率，且其生產(chǎn)原材料儲藏量豐富，價格低廉，環(huán)境友好，符合可持續(xù)發(fā)展要求。采用AZO作為薄膜太陽能電池的前電極，滿足方塊電阻的前提下，可以明顯提高近紅外、遠紅外波段的太能能量透過率，有效提高薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率，從而在相同時間內(nèi)得到更多的發(fā)電量。用于薄膜太陽能電池前電極的AZO透明導電膜的工業(yè)化生產(chǎn)，多采用物理氣相沉積法，特別是磁控濺射技術，無論何種生產(chǎn)技術，首先要求AZO透明導電薄膜具備較低的方塊電阻、較高的透光率；同時，由于電池本身對前電極的電阻均勻性要求，則AZO鍍膜也必須滿足均勻性要求；最后，由于所有的光電功能均以薄膜形式實現(xiàn)，必然要求第一層AZO透明導電膜滿足附著力及機械性能要求。當前，工業(yè)化AZO透明導電薄膜的生產(chǎn)，一般采用基材加熱至300度左右的方法進行鍍膜，極大的限制了薄膜沉積所用基材的選用范圍，使得很多價格合理的高透明材料不能作為透明導電薄膜的基體運用，也就相應的提高了透明導電薄膜產(chǎn)品的成本和價格，而且更加限制了透明導電薄膜產(chǎn)品的應用范圍。并且，在薄膜制備時始終處于高溫的狀況下，也會促使薄膜沉積所用基材的變形，改變了薄膜沉積所用基體材料的某些物理和化學性能，降低了透明導電薄膜產(chǎn)品的成品率。高溫設備的操作也給生產(chǎn)安全帶來問題，會留下對生產(chǎn)一線人員生命保護和生產(chǎn)設備維護的不可預知的隱患。同時由于基片需要加熱，則要求在設備設計制作過程中不僅要考慮到基材加熱的設置，同時還必須配備合理有效的冷卻系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術提供一種室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法，解決傳統(tǒng)AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜過程中需要進行加熱，限制了基材的選用范圍同時容易導致基材受熱變形并且影響鍍膜的附著力的問題。為達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案: 一種室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一，對待鍍膜的基材進行盤刷、滾刷清洗并進行烘干或者靜電除塵，去除待鍍膜的基材的鍍膜面的雜質(zhì)，將處理后的待鍍膜的基材進行烘干之后送入潔凈室； 步驟二，鍍膜設備為連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備，靶材為AZO靶材，AZO靶材的純度為3N以上，將待鍍膜的基材從潔凈室放入連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備的工藝腔體，對工藝腔體進行抽真空,本底真空度要求優(yōu)于5X 10_4Pa ； 步驟三，向工藝腔體內(nèi)充入工藝氣體，使工藝腔體內(nèi)氣壓保持在0.1-0.7Pa，鍍膜環(huán)境要求空氣潔凈度達到十萬量級，濕度50%以下，溫度在16~26°C之間，開啟續(xù)式磁控濺射鍍膜設備的陰極電源，對基材的鍍膜面進行濺射鍍膜，其中調(diào)整連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備鍍膜的工藝參數(shù)為:靶材濺射功率為f5w/cm 2，靶材與基材間的距離為l(T25cm，基材傳輸速度為0.5~3.0m/min。優(yōu)選的，步驟二中所述的AZO靶材中用于摻雜的Al2O3比例范圍在3%。優(yōu)選的，步驟三中工藝氣體為惰性氣體。優(yōu)選的，步 驟三中工藝氣體為惰性氣體和氧氣的混合氣體，氧氣占所述混合氣體的體積含量低于10%。優(yōu)選的，所述連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備為陰極磁場成孿生閉合非平衡磁場形式的立式或臥式連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備。優(yōu)選的，步驟三中充入工藝氣體的氣體流量控制精度為lsccm。優(yōu)選的，步驟三中調(diào)整連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備鍍膜的工藝參數(shù)還包括:所述陰極電源采用恒電流模式，電流為30-45Α，沉積電壓為35(T450V。優(yōu)選的，步驟二中所述靶材的數(shù)量對8對以上。優(yōu)選的，步驟一中所述待鍍膜的基材為玻璃。優(yōu)選的，步驟一中所述待鍍膜的基材為PET薄膜。本專利技術的有益效果如下: 本專利技術采用室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法生產(chǎn)AZO導電膜，通過電流、氣壓、電壓、功率、基片傳輸速度、本底真空等參數(shù)的優(yōu)化及合理的陰極布置、靶材配置等實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。本專利技術通過靶材的選擇，工藝環(huán)境以及工藝參數(shù)的改進可實現(xiàn)在無需加熱的情況下完成AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜過程，避免了加熱引起的基材變形甚至扭曲起來，導致薄膜不均勻，可明顯提高AZO薄膜的均勻性，并有效提高AZO薄膜的附著力；由于整個磁控濺射生產(chǎn)線無需開啟基材加熱過程，避免了在鍍膜前、鍍膜中的基片加熱過程以及鍍膜后的基片降溫過程，可明顯提高AZO導電膜的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)能；同時濺射生產(chǎn)設備無需進行繁雜的加溫專門設計及額外的冷卻系統(tǒng)設計和制作，降低了設備制作成本和技術風險，簡化了鍍膜過程；對工業(yè)化鍍膜生產(chǎn)，可大量節(jié)省用電量及冷卻水，利于環(huán)保。【具體實施方式】下面結(jié)合實施例對本專利技術作進一步描述。實施例1 本專利技術利用立式連續(xù)磁控濺射生產(chǎn)設備，在普通浮法玻璃(厚度4mm)上沉積了薄膜太陽能電池前電極AZO透明導電膜。將經(jīng)過清洗烘干后的普通浮法玻璃放入立式連續(xù)磁控濺射生產(chǎn)設備的工藝腔體，調(diào)節(jié)立式連續(xù)磁控濺射生產(chǎn)設備工藝腔體的本底真空度為4.5X 10_4Pa，然后充入工藝氣體使濺射氣壓為0.35Pa，工藝氣體為惰性氣體和氧氣的混合氣體，惰性氣體具體可以是氬氣，其中氧氣占混合氣體體積含量的2%，靶材純度為3N，靶材到普通浮法玻璃的距離是25cm，共8對AZO靶材，陰極電源電流為30A，沉積電壓為350V，保持靶材濺射功率在f 5w/cm 2范圍內(nèi)，普通浮法玻璃傳輸速度0.5m/min,鍍膜環(huán)境要求在潔凈度達到十萬量級，濕度50%以下，溫度在16~26°C。制成的AZO薄膜產(chǎn)品性能穩(wěn)定，表面方塊電阻為6W，在550nm波長時透過率82%，方塊電阻均勻性小于3%。實施例2 采用同實例I相同的立式連續(xù)磁控濺射生產(chǎn)線，在鋼化玻璃(厚4mm)上沉積了薄膜太陽能電池前電極AZO透明導電膜。將經(jīng)過清洗烘干后的鋼化玻璃放入立式連續(xù)磁控濺射生產(chǎn)設備的工藝腔體，調(diào)節(jié)立式連續(xù)磁控濺射生產(chǎn)設備工藝腔體的本底真空度為4X 10_4Pa，然后充入工藝氣體使濺射氣壓為0.35Pa，工藝氣體為惰性氣體和氧氣的混合氣體，惰性氣體具體可以是氬氣，其中氧氣占混合氣體體積含量的4%，靶材純度3N，靶材到鋼化玻璃的距離是2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，對待鍍膜的基材進行盤刷、滾刷清洗并進行烘干或者靜電除塵，去除待鍍膜的基材的鍍膜面的雜質(zhì)，將處理后的待鍍膜的基材進行烘干之后送入潔凈室；步驟二，鍍膜設備為連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備，靶材為AZO靶材，AZO靶材的純度為3N以上，將待鍍膜的基材從潔凈室放入連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備的工藝腔體，對工藝腔體進行抽真空，本底真空度要求優(yōu)于5×10?4Pa；步驟三，向工藝腔體內(nèi)充入工藝氣體，使工藝腔體內(nèi)氣壓保持在0.1~0.7Pa，鍍膜環(huán)境要求空氣潔凈度達到十萬量級，濕度50%以下，溫度在16～26℃之間，開啟續(xù)式磁控濺射鍍膜設備的陰極電源，對基材的鍍膜面進行濺射鍍膜，其中調(diào)整連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備鍍膜的工藝參數(shù)為：靶材濺射功率為1~5w/cm?2?，靶材與基材間的距離為10~25cm，基材傳輸速度為0.5~3.0m/min。

【技術特征摘要】
1.一種室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一，對待鍍膜的基材進行盤刷、滾刷清洗并進行烘干或者靜電除塵，去除待鍍膜的基材的鍍膜面的雜質(zhì)，將處理后的待鍍膜的基材進行烘干之后送入潔凈室； 步驟二，鍍膜設備為連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備，靶材為AZO靶材，AZO靶材的純度為3N以上，將待鍍膜的基材從潔凈室放入連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備的工藝腔體，對工藝腔體進行抽真空,本底真空度要求優(yōu)于5X 10_4Pa ； 步驟三，向工藝腔體內(nèi)充入工藝氣體，使工藝腔體內(nèi)氣壓保持在0.1=0.7Pa，鍍膜環(huán)境要求空氣潔凈度達到十萬量級，濕度50%以下，溫度在16~26°C之間，開啟續(xù)式磁控濺射鍍膜設備的陰極電源，對基材的鍍膜面進行濺射鍍膜，其中調(diào)整連續(xù)式磁控濺射鍍膜設備鍍膜的工藝參數(shù)為:靶材濺射功率為f5w/cm 2，靶材與基材間的距離為l(T25cm，基材傳輸速度為0.5~3.0m/min。2.根據(jù)權利要求1所述的室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，步驟二中所述的AZO靶材中用于摻雜的Al2O3比例范圍在廣3%。3.根據(jù)權利要求1所述的室溫下AZO導電膜的連續(xù)式磁控濺射鍍膜方法，其特征在于，步驟三中工藝...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉戰(zhàn)合，周鈞，韓匯如，孫斌，
申請(專利權)人：江蘇匯景薄膜科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32