掺杂镓钬的氧化锡靶材及其制备方法与流程

专利2025-12-29  7

本发明属于靶材生产,具体涉及一种掺杂镓钬的氧化锡靶材及其制备方法。


背景技术:

1、在异质结太阳能电池(hjt)领域,通常采用氧化铟材料作为透明导电层(tco),但是由于氧化铟的价格高且波动幅度较大,阻碍了其在异质结太阳能电池器件中的应用和推广。相较于氧化铟材料,二氧化锡是一种具有宽频带隙的n型半导体材料,具有耐高温、耐侵蚀、高温导电性优良等特性,且价格较为便宜,同时还具有特殊的光电性能及气敏性能,因此被广泛应用于气敏原件、半导体元件及太阳能电池等领域。然而,目前市场上的氧化锡靶材作为tco材料时,存在致密度低、导电性能差等缺陷,其光电性能往往很难达到最佳效果。因此,如何获得一种导电性能优异、可见光透过率高、价格低廉的氧化锡靶材,对于实现氧化锡靶材的广泛应用具有重要意义。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种导电性能优异、可见光透过率高的掺杂镓钬的氧化锡靶材及其制备方法。

2、为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案。

3、一种掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)将氧化镓、氧化钬、氧化锡混合,得到混合粉末;按质量百分含量计,氧化镓0.2%~2%,氧化钬0.1%~1%,氧化锡97%~99.7%;

5、(2)将步骤(1)得到的混合粉末、分散剂、粘结剂和水混合,得到浆料;

6、(3)将步骤(2)得到的浆料依次进行造粒、模压、冷等静压,得到靶材素坯;

7、(4)将步骤(3)得到的靶材素坯进行烧结,得到掺杂镓钬的氧化锡靶材。

8、上述的制备方法,进一步改进的,步骤(3)中,所述模压的压力为60mpa~100mpa。

9、上述的制备方法,进一步改进的,步骤(3)中,所述冷等静压的压力为200mpa~400mpa。

10、上述的制备方法,进一步改进的,步骤(4)中,所述烧结的温度为1200℃~1450℃,所述烧结的时间为5h~9h,所述烧结在密闭条件下进行。

11、上述的制备方法,进一步改进的,步骤(1)中,所述氧化镓的粒径为50nm~150nm,所述氧化镓的纯度为4n;所述氧化钬的粒径为50nm~150nm,所述氧化钬的纯度为4n;所述氧化锡的粒径为50nm~150nm,所述氧化锡的纯度为4n。

12、上述的制备方法,进一步改进的,步骤(2)中,所述分散剂的加入量为混合粉末总质量的0.2%~5%;所述粘结剂的加入量为混合粉末总质量的0.2%~5%;所述浆料的固含量为50%~70%。

13、上述的制备方法,进一步改进的,所述分散剂为聚丙烯酸铵,所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。

14、上述的制备方法,进一步改进的,步骤(3)中,所述造粒为喷雾造粒。

15、作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种上述的制备方法制得的掺杂镓钬的氧化锡靶材。

16、与现有技术相比,本发明的优点在于:

17、本发明提供了一种掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,以氧化镓、氧化钬、氧化锡为原料,其中,按质量百分含量计,包含氧化镓0.2%~2%,氧化钬0.1%~1%,氧化锡97%~99.7%;再加入分散剂、粘结剂,经造粒、模压、冷等静压、烧结,即可制得导电性能优异、可见光透过率高的掺杂镓钬的氧化锡靶材。本发明的制备方法,通过限定氧化镓、氧化钬、氧化锡的用量比例,可以调节薄膜的载流子浓度及禁带宽度,从而有效改善该氧化锡靶材制备的透明导电薄膜的导电性能和可见光透过率,具有很好的应用前景。



技术特征:

1.一种掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述模压的压力为60mpa~100mpa。

3.根据权利要求2所述的掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述冷等静压的压力为200mpa~400mpa。

4.根据权利要求3所述的掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述烧结的温度为1200℃~1450℃,所述烧结的时间为5h~9h,所述烧结在密闭条件下进行。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氧化镓的粒径为50nm~150nm,所述氧化镓的纯度为4n;所述氧化钬的粒径为50nm~150nm,所述氧化钬的纯度为4n;所述氧化锡的粒径为50nm~150nm,所述氧化锡的纯度为4n。

6.根据权利要求1~4中任一项所述的掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述分散剂的加入量为混合粉末总质量的0.2%~5%;所述粘结剂的加入量为混合粉末总质量的0.2%~5%;所述浆料的固含量为50%~70%。

7.根据权利要求6所述的掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,其特征在于,所述分散剂为聚丙烯酸铵,所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。

8.根据权利要求1~4中任一项所述的掺杂镓钬的氧化锡靶材的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述造粒为喷雾造粒。

9.掺杂镓钬的氧化锡靶材,其特征在于,采用如权利要求1~8中任一项所述的制备方法制得。


技术总结
本发明公开了一种掺杂镓钬的氧化锡靶材及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:将氧化镓、氧化钬和氧化锡混合,所得混合物中,按质量百分含量计,包含氧化镓0.2%~2%,氧化钬0.1%~1%和氧化锡97%~99.7%;再加入分散剂、粘结剂和水,经造粒、模压、冷等静压、烧结,得到掺杂镓钬的氧化锡靶材。本发明的掺杂镓钬的氧化锡靶材,具有导电性能优异和可见光透过率高等优点,其用于透明导电薄膜时,可以调节薄膜的载流子浓度及禁带宽度,从而有效改善薄膜的导电性能和可见光透过率,具有很好的应用前景。

技术研发人员:李开杰,王奇峰,罗斯诗,林世洪,盘君华
受保护的技术使用者:先导薄膜材料(广东)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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