ITO薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜，主要優(yōu)點(diǎn)是其高透明度和導(dǎo)電性，可以作為透明電極應(yīng)用在光伏電池中。在TOPCon電池中，添加ITO薄膜可以有效提升電池的短路電流密度和轉(zhuǎn)換效率，是提高TOPCon電池性能的一種有效途徑。美能UVN2800分光光度計(jì)是一款用于測量ITO、非晶硅、微晶硅等薄膜材料的透過率、反射率以及吸光度的檢測儀器，波長范圍為190～2800 nm，搭配全新控制、數(shù)據(jù)處理軟件為太陽能電池效率分析提供了有力支持。

透明導(dǎo)電氧化物薄膜的應(yīng)用與制備

透明導(dǎo)電氧化物薄膜（TCO）被用作透明母電極，已經(jīng)成為不同光電器件的重要組成部分，如：太陽能電池、發(fā)光二極管、光電二極管等。為保證其光學(xué)的高透明度，這些電極的電阻率應(yīng)盡可能地最小化。

氧化銦錫（ITO）薄膜是目前應(yīng)用最廣泛的材料，制備的方法也多種多樣，包括直流和射頻濺射、反應(yīng)蒸發(fā)、脈沖激光燒蝕、電子束蒸發(fā)、噴霧熱解和溶膠-凝膠技術(shù)。在制備過程中，ITO薄膜的電學(xué)和光學(xué)性能對制備方法、成分、氧分壓、襯底溫度、襯底類型和退火工藝高度敏感，薄膜的微觀結(jié)構(gòu)也會隨著退火的溫度的變化而改變。

ITO薄膜的光學(xué)性質(zhì)

有關(guān)透過率的信息，是決定ITO薄膜光學(xué)性能的重要工具。下圖為厚度是199nm的沉積后和退火后的ITO薄膜的透過率和反射率的曲線圖。厚度為199nm的ITO薄膜的透過率和反射率曲線圖

從圖中可以看出，ITO薄膜在400~1300nm的光譜范圍內(nèi)表現(xiàn)出較高的透過率。在同一光譜范圍內(nèi)，由于退火，反射率也有微小的增加。結(jié)果表明，較高的退火溫度會導(dǎo)致較高的透光率，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)均勻性和結(jié)晶度的提高。隨著晶體結(jié)構(gòu)的改善，光波散射減少，使得薄膜的透過率更好。

在1300~2500nm的光譜范圍內(nèi)，透過率明顯降低，而通過退火的樣品的反射率增加了。這是由于入射的長波輻射與薄膜中的自由電子相互作用所致。

沉積和退火后厚度為199nm的ITO薄膜的吸收系數(shù)隨波長的變化關(guān)系

上圖展示了退火溫度對厚度為199nm的ITO薄膜吸收系數(shù)光譜的影響?？梢钥闯?，在紫外區(qū)，由于跨基本帶隙的激發(fā)，吸收很強(qiáng)。在400~1240nm波長區(qū)間，吸收極低，即透明區(qū)。最后，在1240~2500nm的波長區(qū)間，由于自由載流子密度的增加，吸收系數(shù)通過增加退火而增加。

美能分光光度計(jì)UVN2800

美能分光光度計(jì)支持測定從紫外區(qū)到近紅外區(qū)的廣范圍波長區(qū)域的太陽光透過率，為太陽電池的效率分析提供了有力支持。設(shè)備采用獨(dú)特的雙光束光學(xué)設(shè)計(jì)，可以完美地校正不同樣品基質(zhì)的吸光度變化，從而可穩(wěn)定地進(jìn)行樣品的測定，具有測試范圍廣、精度高以及穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。

采用雙光源雙檢測器設(shè)計(jì)，波長范圍可達(dá)190-2800nm

雙光柵光學(xué)結(jié)構(gòu)，有效降低雜散光

積分球直徑100mm，長期使用不發(fā)黃變性、光學(xué)性能穩(wěn)定

更多的研究顯示，在退火工藝中，對溫度的把控能夠優(yōu)化ITO薄膜的結(jié)構(gòu)和光學(xué)、電學(xué)性能，起著這關(guān)重要的作用。而這些優(yōu)化又能使TOPCon電池性能得到大幅提升。美能光伏研究出ITO減反射層的優(yōu)化解決方案和測試設(shè)備——分光光度計(jì)，只為幫助客戶在薄膜的光學(xué)性能提升，生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)、轉(zhuǎn)換效率更高的電池。