本发明专利技术涉及一种透明导电膜、利用该透明导电膜的太阳能电池及用于形成透明导电膜的溅射靶以及其制造方法。本发明专利技术提供一种用于液晶显示装置、电致发光显示装置等、尤其适合用于太阳能电池的透明导电膜，并且提供一种利用该透明导电膜的太阳能电池以及适于形成该透明导电膜的溅射靶。本发明专利技术的透明导电膜，其由金属成分元素的含有比例以原子比计Al：0.7～7%、Mg：9.2～25%、Ga：0.015～0.085%、其余为Zn的Al-Mg-Ga-Zn系氧化物构成，且耐湿性优异。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于液晶显示装置、有机电致发光显示装置、抗静电导电膜涂层、气敏传感器及太阳能电池等的透明导电膜及利用该透明导电膜的太阳能电池和用于形成该透明导电膜的溅射靶以及制造溅射靶的方法，尤其涉及一种在用作太阳能电池用透明导电膜时长期显示出优异的耐湿性的透明导电膜及用于形成该透明导电膜的溅射靶。
技术介绍
目前，作为用于液晶显示装置、电致发光显示装置、抗静电导电膜涂层、气敏传感器及太阳能电池等的透明导电膜的一种，已知有由Al-Mg-Zn系氧化物构成的透明导电膜。尤其，用掺杂了 Al的ZrvxMgxO表示的Al-Mg-Zn系氧化物膜由于能够通过Mg的添加量在 3.5 3. 97eV内有目的地控制带隙，因此期待作为太阳能电池、UV光器件用透明导电膜的应用。专利文献I :国际公开第2006/129410号非专利文献I APPLIED PHYSICS LETTERS, Vol. 85，No. 8，p. 1374 1376然而，以往的由Al-Mg-Zn系氧化物构成的透明导电膜存在如下问题点，即由于大量存在作为两性氧化物的MgO所以耐湿性不充分，因此，在作为太阳能电池用透明导电膜来使用时，膜的导电性由于水分、氧气的存在而在短期内显著劣化，膜失去导电性，其结果导致太阳能电池的发电效率显著下降。并且，在作为液晶、有机EL的透明导电膜来使用时，因劣化而成为导致液晶、有机EL元件的亮度下降或动作不良的原因。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一在于，提供一种在长期使用中作为导电膜的功能不会下降的耐湿性优异的透明导电膜。另外，本专利技术的目的还在于，提供一种利用这种耐湿性优异的透明导电膜且在长期使用中发电效率不会下降的太阳能电池。另外，本专利技术的目的还在于，提供一种能够形成这种耐湿性优异的透明导电膜的溅射靶。另外，以往的记载于专利文献I中的由Al-Mg-Zn系氧化物构成的溅射靶中可得到30 60Χ10_3Ω · cm的体积电阻，但是若要进行成膜速度更高且稳定的DC溅射则要求更高的导电性。因此，本专利技术的目的在于，提供一种具有更高的导电性的透明导电膜用氧化物溅射靶及其制造方法。本专利技术人为了提高以往的由Al-Mg-Zn系氧化物构成的透明导电膜的耐湿性而进行了深入研究。其结果得到了如下见解。(A)若作为构成透明导电膜的金属成分元素含有微量Ga来以Al-Mg-Ga-Zn系氧化物构成透明导电膜，则该Al-Mg-Ga-Zn系氧化物透明导电膜与Al-Mg-Zn系氧化物透明导电膜相比，具备格外优异的耐湿性，其结果，在使用环境下因水分、氧气的存在引起的比电阻增大较少，能够抑制作为透明导电膜的膜特性的劣化，因此即使在作为经长时间使用的太阳能电池用透明导电膜使用时，也能够抑制发电效率的降低。另外，用作液晶、有机EL的透明导电膜时，能够防止由于该膜的劣化的元件特性降低。(B)所述耐湿性优异的Al-Mg-Ga-Zn系氧化物透明导电膜能够通过对具有与膜相同成分组成的溅射靶进行DC溅射或脉冲DC溅射来成膜。本专利技术是通过上述见解完成的，其以如下为特征。(I) 一种透明导电膜，其中，由金属成分元素的含有比例以原子比计Al :0.7 7%、Mg 9. 2 25%、Ga 0. 015 O. 085%、其余为 Zn 的 Al-Mg-Ga-Zn 系氧化物构成。(2) —种太阳能电池，其中，具有通过光照射产生电动势的光电转换层及电性连接于该光电转换层的正负电极，且所述正负电极中的至少一方包括所述(I)中记载的透明导电膜。(3)—种氧化物溅射靶，用于形成以由金属成分元素的含有比例以原子比计Al O. 7 7%、Mg 9. 2 25%、Ga 0. 015 O. 085%、其余为Zn构成为特征的所述(I)或(2)中记载的透明导电膜。本专利技术的由Al-Mg-Ga-Zn系氧化物构成的透明导电膜例如能够通过对预定成分组成的靶进行DC溅射或脉冲DC溅射来成膜。而且，成膜的氧化物透明导电膜中的金属成分元素的含有比例以原子比计需为Al 0. 7 7%、Mg 9. 2 25%、Ga 0. 015 O. 085%、其余为 Zn。其中，如上述限定本专利技术的透明导电膜中的金属成分元素的含有比例的理由如下。Al 由于Al具有提高透明导电膜的导电性的作用而添加，但是若其含量不到O. 7原子％，则导电性提高效果不充分，另一方面，若含有超过7原子％的Al，则透明导电膜的透明性下降，因此不优选。因此，将本专利技术的透明导电膜中所含的总金属成分元素中所占的Al含有比例定为Al :0· 7 7原子％。Mg 作为透明导电膜中的金属成分元素含有9. 2原子％以上的Mg，由此能够根据其含量将带隙控制在3. 5 3. 99eV的范围内，但是若Mg含量超过25%，则在水分、氧气的存在下透明导电膜的导电性显著下降，由此将总金属成分元素中所占的Mg的含有比例定为Mg 9. 2 25原子％。Ga 作为透明导电膜中的金属成分元素含有O. 015原子％以上的Ga，由此能够不会损伤膜的透明性且维持带隙的同时抑制在高温高湿环境下的导电性劣化，但是若Ga含量超过O. 085%，则膜的导电性(成膜之后，高温高湿试验前)下降，作为透明导电膜的导电性不充分，因此将透明导电膜中所含的总金属成分元素中所占的Ga的含有比例定为Ga 0. 015 O. 085 原子 ％。、并且，如上述成分组成的Al-Mg-Ga-Zn系氧化物透明导电膜与以往的Al-Mg-Zn系氧化物透明导电膜相比，具备格外优异的耐湿性，因此即使在用作具有通过光照射产生电动势的光电转换层及电性连接于该光电转换层的正负电极且所述正负电极中的至少一方由透明导电膜构成的太阳能电池中的透明导电膜时，也能够在长期使用中抑制膜特性的劣化、发电效率的下降。图I中作为一例示出将本专利技术的Al-Mg-Ga-Zn系氧化物透明导电膜用作太阳能电池的透明导电膜时的光电转换单元的概要截面图。图I中，光电转换单元9中在光入射侧的玻璃基板(透光性基板)I与背面不透明电极(背面电极层)2之间形成有多层发电层3。发电层3形成为第I透明(透光性)导电膜4、作为光电转换层的顶部单元层(第2光电转换层)5、作为透明导电膜的中间层6、作为光电转换层的底部单元层(第I光电转换层)7及第2透明导电膜(透明层、上部透明层)8的5 层层叠结构。第I透明导电膜4接合于玻璃基板I的背面侧。顶部单元层5接合于第I透明导电膜4的背面侧。中间层6接合于顶部单元层5的背面侧。底部单元层7接合于中间层6的背面侧。第2透明导电膜8接合于底部单元层7的背面侧。背面不透明电极2接合于第2透明导电膜8的背面侧。另外，在此，关于基板、膜、层等构成要件，将光入射的面作为表面，将光射出的面作为背面。本专利技术的Al-Mg-Ga-Zn系氧化物透明导电膜例如能够使用于上述第I透明导电膜层、第2透明导电膜层或透明导电中间层中的任一个层。另外，作为光电转换单元的一个形态，能够将底部单元层7设为c-Si或者μ c-Si (微晶硅)，将第2透明导电膜8设为本专利技术的Al-Mg-Ga-Zn系氧化物透明导电膜，将背面不透明电极2设为Ag。另外，顶部单元层5和底部单元层7可作为上述c-Si层或μ c-Si (微晶硅)层或者a-Si (非晶态硅)层来成膜。并且，光电转换层可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：张守斌，陆田雄也，山口刚，近藤佑一，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：
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