一种掺杂硒化铟靶材及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114804882A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210573235.4(22)申请日2022.05.24(71)申请人先导薄膜材料（广东）有限公司地址511517广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号A区(72)发明人沈文兴白平平童培云(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师薛梦(51)Int.Cl.C04B35/547(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/626(2006.01)C04B35/645(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种掺杂硒化铟靶材及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种掺杂硒化铟靶材及其制备方法，属于陶瓷靶材技术领域，该方法包括以下步骤：S1：将硒化铟粉、银粉和有机溶剂置于球磨罐中进行真空球磨，所得球磨物料进行烘干，得掺杂硒化铟粉体；S2：将S1所得掺杂硒化铟粉体置于模具中，将粉体夯实；S3：将S2装好粉体的模具置于真空热压炉中，进行真空热压烧结，其中真空热压烧结的升温速率为5～10℃/min，温度为650～750℃，压力为35～40MPa，时间为120～150min；S4：将真空热压炉内压力降至10MPa以下，再将真空热压炉内温度降至室温，将模具从真空热压炉内取出，撤除模具，即得掺杂硒化铟靶材。采用上述方法制备的掺杂硒化铟靶材，相对密度较高，靶材表面距离1cm间的电阻率小于1.5MΩ/cm，氧含量低，组分均匀。CN114804882ACN114804882A权利要求书1/1页1.一种掺杂硒化铟靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将硒化铟粉、银粉和有机溶剂置于球磨罐中进行真空球磨，所得球磨物料进行烘干，得掺杂硒化铟粉体；S2：将S1所得掺杂硒化铟粉体置于模具中，将粉体夯实；S3：将S2装好粉体的模具置于真空热压炉中，进行真空热压烧结，其中真空热压烧结的升温速率为5～10℃/min，温度为650～750℃，压力为35～40MPa，时间为120～150min；S4：将真空热压炉内压力降至10MPa以下，再将真空热压炉内温度降至室温，将模具从真空热压炉内取出，撤除模具，即得掺杂硒化铟靶材。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1，银粉占硒化铟粉和银粉总质量的0.1～1％。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1，球磨罐中，球与硒化铟粉和银粉总质量的质量比为球：(硒化铟粉和银粉)＝2～4:1。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空球磨的转速为50～150r/min，时间为4～6h，真空度为10‑2Pa。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为无水乙醇或异丙醇。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2的具体步骤为：首先将石墨纸放入石墨模具中，其次将掺杂硒化铟粉体放入带有石墨纸的石墨模具中，再次将掺杂硒化铟粉体铺平后，最后采用夯实锤将粉体夯实。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S3，在进行真空热压烧结之前需要进行预压，预压的步骤为：将S2装好粉体的模具置于真空热压炉中，以2～3T/min进行预压，预压压力为5～10MPa，保持3～5min后卸压，得到掺杂硒化铟坯体。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1，烘干的温度为100～200℃，时间为2～4h。9.一种掺杂硒化铟靶材，其特征在于，由权利要求1～8任一项制备方法制得。10.如权利要求9所述的掺杂硒化铟靶材，其特征在于，所述掺杂硒化铟靶材的相对密度>95％，靶材表面距离1cm间的电阻率小于1.5MΩ/cm，氧含量小于755ppm。2CN114804882A说明书1/5页一种掺杂硒化铟靶材及其制备方法技术领域[0001]本发明属于陶瓷靶材技术领域，具体涉及一种掺杂硒化铟靶材及其制备方法。背景技术[0002]CIGS太阳能电池是一种高效薄膜太阳能电池，该电池的吸收层是由Cu、In、Ga和Se四种元素组成的化合物薄膜。其吸收层属于I‑Ⅲ‑Ⅵ族半导体材料，具有1.04～1.65eV的可调禁带宽度和高达105cm‑1的吸收系数，具有很大的发展前途。[0003]目前，吸收层中的硒和铟主要通过磁控溅射靶材制备获得，其中吸收膜层的性能和靶材的致密度、密度、纯度和电阻率有着直接的关系。反之，靶材的性能又和粉体的粒度分布、纯度、制备工艺有着最直接的关系。常规热压工艺所制备的硒化铟靶材，只能使得硒化铟靶材密度达到92％左右，电阻很大5～20MΩ/cm，造成后续所形成的硒化铟膜层性能差，从而体现出较低的光电转换效率。专利CN110256080A,通过热等静压设备所制得的硒化铟靶材虽然密度高、电阻低，但是成本很