在太陽能電池的沉積工藝中,制備高性能的ITO薄膜是其首要任務。電池廠商在制備ITO薄膜時,往往需要考慮自身的方阻與影響ITO薄膜方阻的因素,從而在了解的基礎上更好的解決對ITO薄膜方阻有不利影響的因素,提升對其有利的影響因素,從而生產高質量的太陽能電池。「美能光伏」為幫助電池廠商科學了解ITO薄膜方阻,生產了美能四探針電阻測試儀,該設備可對太陽能電池中ITO薄膜的方阻和電阻率進行精密檢測,從而幫助電池廠商在了解太陽能電池薄膜的基礎上,進行后續的高效生產并投入使用!今日,小美將給您科普ITO薄膜的方阻與影響方阻的因素!
ITO薄膜的方阻ITO薄膜是一種透明導電膜,主要由氧化銦和氧化錫組成,廣泛應用于光伏行業。ITO薄膜的方阻是一個正方形的ITO薄膜邊到邊之間的電阻值,它是衡量ITO薄膜導電性能的一個重要參數,也是影響ITO薄膜透光率和光電轉換率的一個重要因素。
ITO薄膜的方阻的概念和計算方法ITO薄膜的方阻是指一個正方形的ITO薄膜邊到邊之間的電阻值,它與ITO薄膜的電阻率和膜厚有關,可以用公式表示出:
其中,R是方阻,單位是歐姆/方,ρ是電阻率,單位是歐姆.米;d是膜厚,單位是米。由公式可以看出,為了獲得較低的方阻,需要獲得較低的電阻率和較大的膜厚。方阻的計算方法在ITO薄膜上用四探針測量電阻值,然后根據膜厚和正方形的邊長計算出方阻值。
ITO薄膜的方阻和影響因素ITO薄膜的方阻受到眾多因素的影響,主要包括一下幾個方面。
ITO薄膜的成分:ITO薄膜的成分主要是氧化銦和氧化錫的比例,一般為9:1。氧化錫的作用是提供載流子,增加ITO薄膜的導電性,但過多的氧化錫會導致晶格畸變,降低ITO薄膜的結晶性,從而增加電阻率。因此,需要在保證導電性的同時,控制氧化錫的含量,一般在5%~15%之間。
ITO薄膜的沉積工藝:ITO薄膜的沉積工藝主要包括沉積方法、沉積溫度、沉積速率、沉積氣氛等。不同的沉積方法會影響ITO薄膜的結構、形貌、取向等,從而影響電阻率。一般來說,濺射法、蒸發法、化學氣相沉積法都能用來制備ITO薄膜,但濺射法是最常用的一種方法,因為它可以得到較高的沉積速率和較均勻的膜層。
沉積溫度會影響ITO薄膜的結晶程度和晶粒大小,一般來說,較高的沉積溫度有利于提高ITO薄膜的結晶性和晶粒大小,從而降低電阻率,但過高的沉積溫度也會導致膜層的應力和缺陷增加,從而增加電阻率。因此,需要根據不同的基底材料和沉積方法選擇合適的沉積溫度,一般在100℃~500℃之間。
沉積速率會影響ITO薄膜的密度和孔隙率,較低的沉積速率有利于提高ITO薄膜的密度和孔隙率,從而降低電阻率,但過低的沉積速率也會降低生產效率和成本效益。因此,需要根據不同的沉積方法選擇合適的沉積速率,一般在1nm/s~10nm/s之間。
沉積氣氛會影響ITO薄膜的氧含量和氧空位,通常而言,較高的氧分壓會增加ITO薄膜的氧含量,從而降低載流子濃度和電阻率,但過高的氧分壓也會導致ITO薄膜的透光率降低和光吸收增加。因此,需要根據不同的沉積方法選擇合適的氧分壓。
美能四探針電阻測試儀
美能四探針電阻測試儀可以對最大230mm的樣品進行快速、自動的掃描,獲得樣品不同位置的方阻/電阻率分布信息,可廣泛應用于光伏、半導體、合金、陶瓷等諸多領域。
● 超高測量范圍,測量0.1MΩ~100MΩ
● 高精密測量,動態重復性可達0.2%
●全自動多點掃描,多種預設方案亦可自定義調節
●快速材料表征,可自動執行校正因子計算
ITO薄膜的方阻與電阻率作為影響太陽能電池性能的重要因素,一直都被電池廠商所著重關注。電池廠商通常要在完成太陽能電池ITO薄膜沉積工藝后根據獨特的檢測設備來評估其沉積工藝的質量是否符合產業化標準。美能四探針電阻測試儀可以幫助電池廠商更便捷、高效、科學的評估ITO薄膜性能,逐一表征各個電池中ITO薄膜的方阻參數,從而助力其高效生產!
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