一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材及其制备方法，包括以下步骤：S1、将氧化锡、氧化锑加入到球磨机中，再加入分散剂、溶剂进行第一次球磨，再加入烧结助剂，第二次球磨混合，得到浆料；S2、将浆料进行喷雾造粒，过筛，得到粉体；S3、将粉体置于模具中进行压制成型，得到素坯；S4、将素坯烧结，得到应用于太阳能电池的陶瓷靶材。本发明专利技术所述的陶瓷靶材具有良好的致密度、电阻率，由该陶瓷靶材制备的薄膜具有优异的光电性能和耐湿耐蚀性能，能够提高太阳能电池的稳定性和耐久性。阳能电池的稳定性和耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及溅射靶材
，具体涉及一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材及其制备方法。

技术介绍

[0002]近些年来，随着光伏产业和光电子信息产业的飞速发展，导电薄膜的研发及生产规模也在逐步扩大。
[0003]CN103739282A公开了一种微量元素复合掺杂改性氧化锡锑陶瓷靶材的制备方法，并具体公开了先称取氧化锑质量百分含量为0.1～1.0%的ATO粉体，然后按ATO粉体总质量的0.5～1.0%分别称取氧化锰和氧化铜粉体作为复合掺杂改性剂；再将上述粉体与有机溶剂和混料球一起球磨，三者质量比=1：1：1～1：2：1，所得浆体放入烘箱低温烘烤至有机溶剂挥发完毕，然后研磨、过开口筛获得混合粉末；该混合粉末经模具中冷等静压成型后，采用无压烧结的方式将坯体在空气气氛下烧结，升温速率为0.5～5℃/分钟，烧结温度1200～1450℃，保温时间1～10小时，即得到一种改性ATO陶瓷靶材，其采用氧化锰和氧化铜作为烧结助剂，其致密度和电阻率仍待提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材及其制备方法，所述的陶瓷靶材具有良好的致密度、电阻率，由该陶瓷靶材制备的薄膜具有优异的光电性能和耐湿耐蚀性能。
[0005]本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案：一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，包括以下步骤：S1、将氧化锡、氧化锑加入到球磨机中，再加入分散剂、溶剂进行第一次球磨，再加入烧结助剂，第二次球磨混合，得到浆料；S2、将浆料进行喷雾造粒，过筛，得到粉体；S3、将粉体置于模具中进行压制成型，得到素坯；S4、将素坯烧结，得到应用于太阳能电池的陶瓷靶材。
[0006]作为一种优选方案，所述氧化锡、氧化锑、分散剂、溶剂、烧结助剂的重量比为10：0.8~2：0.05~0.5：2~5：0.08~2。
[0007]作为一种优选方案，所述氧化锡、氧化锑、分散剂、溶剂、烧结助剂的重量比为10：1.8：0.3：4：0.12。
[0008]作为一种优选方案，所述烧结助剂由二氧化钛、硝酸钡按照重量比1：0.5~2组成。
[0009]作为一种优选方案，所述烧结助剂由二氧化钛、硝酸钡按照重量比1：0.6组成。
[0010]本专利技术的专利技术人发现，通过采取由二氧化钛、硝酸钡组成的烧结助剂能够有效的降低二氧化锡的挥发，防止气孔的产生。
[0011]作为一种优选方案，所述二氧化钛为改性二氧化钛，所述改性二氧化钛的制备方法为：
S11、将1~4重量份草酸、1~4重量份柠檬酸加入到40~48重量份去离子水中，配制成混合酸溶液；S12、将10重量份二氧化钛加入到40~100重量份混合酸溶液中，分散均匀，再加入0.8~2重量份磷酸钙、0.5~1重量份硼酸，以200~500rpm转速搅拌40~100min，过滤，干燥，得到改性二氧化钛。
[0012]专利技术人发现，采取上述制备得到的改性二氧化钛相比于二氧化钛能够更加的提高靶材的性能，有效的降低电阻率，提高致密度、防腐蚀性能。
[0013]作为一种优选方案，所述第一次球磨转速为200~500rpm，球磨时间为4~10h，所述第二次球磨转速为100~400rpm，所述第二次球磨时间为2~6h。
[0014]作为一种优选方案，所述喷雾造粒具体为：将所述浆料加入到离心式喷雾干燥机进行喷雾造粒；所述喷雾造粒条件为：热空气的进口温度65～80℃，出口温度50~65℃，进口风量150～250m3/h，出口风量250～350m3/h，离心式雾化器转速为6000～14000r/min，浆料泵送速率为25～35ml/min。
[0015]作为一种优选方案，所述压制成型采用冷等静压成型，所述冷等静压成型压力200~400MPa，保压时间4~8min。
[0016]作为一种优选方案，所述烧结具体为：将所述素坯放入烧结炉中进行烧结；先以1~2℃/min升温至250~400℃，保温3~8h；再以0.5~2℃/min升温至600~800℃，保温2~6h；然后以0.5~2℃/min升温至950~1100℃，保温1~4h；最后以0.3~0.9℃/min升温至1250~1350℃，保温1~4h。
[0017]作为一种优选方案，所述烧结具体为：将所述素坯放入烧结炉中进行烧结；先以1.5℃/min升温至350℃，保温6h；再以1℃/min升温至720℃，保温3h；然后以0.8℃/min升温至1080℃，保温2h；最后以0.5℃/min升温至1340℃，保温2h。
[0018]本专利技术的专利技术人发现，采取上述的分段烧结相比于一步烧结能够更加有效的提高靶材的性能，能够有效的去除一些杂质，提高靶材的致密度、电阻率以及由其制备得到的薄膜的耐腐蚀性能。
[0019]本专利技术的有益效果：本专利技术所述的陶瓷靶材具有良好的致密度、电阻率，由该陶瓷靶材制备的薄膜具有优异的光电性能和耐湿耐蚀性能，能够提高太阳能电池的稳定性和耐久性。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]在本专利技术中，除特别声明，所述的份均为重量份。
[0022]实施例1一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，包括以下步骤：S1、将10重量份氧化锡、1.8重量份氧化锑加入到球磨机中，再加入0.3重量份聚丙烯酸、4重量份去离子水进行第一次球磨，所述第一次球磨转速为400rpm，球磨时间为6h，再加入0.12重量份烧结助剂，第二次球磨混合，所述第二次球磨转速为200rpm，球磨时间为5h，得到浆料；S2、将浆料加入到离心式喷雾干燥机进行喷雾造粒，所述喷雾造粒条件为：热空气的进口温度75℃，出口温度58℃，进口风量200m3/h，出口风量300m3/h，离心式雾化器转速为8000r/min，浆料泵送速率为30ml/min，过200目筛，得到粉体；S3、将粉体置于模具中进行冷等静压成型，所述冷等静压成型压力300MPa，保压时间5min，得到素坯；S4、将素坯将放入烧结炉中进行烧结；先以1.5℃/min升温至350℃，保温6h；再以1℃/min升温至720℃，保温3h；然后以0.8℃/min升温至1080℃，保温2h；最后以0.5℃/min升温至1340℃，保温2h，得到应用于太阳能电池的陶瓷靶材。
[0023]所述烧结助剂由二氧化钛、硝酸钡按照重量比1：0.6组成。
[0024]本实施例所述的陶瓷靶材相对密度96.5%，电阻率1.39
×
10
‑3Ω
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cm。
[0025]实施例2一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，包括以下步骤：S1、将10重量份氧化锡、0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将氧化锡、氧化锑加入到球磨机中，再加入分散剂、溶剂进行第一次球磨，再加入烧结助剂，第二次球磨混合，得到浆料；S2、将浆料进行喷雾造粒，过筛，得到粉体；S3、将粉体置于模具中进行压制成型，得到素坯；S4、将素坯烧结，得到应用于太阳能电池的陶瓷靶材。2.根据权利要求1所述的应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述氧化锡、氧化锑、分散剂、溶剂、烧结助剂的重量比为10：0.8~2：0.05~0.5：2~5：0.08~2。3.根据权利要求1所述的应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述氧化锡、氧化锑、分散剂、溶剂、烧结助剂的重量比为10：1.8：0.3：4：0.12。4.根据权利要求1所述的应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂由二氧化钛、硝酸钡按照重量比1：0.5~2组成。5.根据权利要求1所述的应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂由二氧化钛、硝酸钡按照重量比1：0.6组成。6.根据权利要求1所述的应用于太阳能电池的陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述第一次球磨转速为200~500rpm，球磨时间为4~10h，所述第二次球磨转速为100~400rpm，所述第二次球磨时间为2~6h。7.根据权利要求1所述的应用于太阳能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志宏，肖世洪，雷雨，刘芳，
申请(专利权)人：广州市尤特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：