[发明专利]低锡含量ITO溅射靶材、制备方法及薄膜太阳能电池

说明书

本发明公开了一种低锡含量ITO溅射靶材、制备方法及薄膜太阳能电池制备方法，包括以下步骤：S1、制备氢氧化铟、氢氧化锡或氢氧化铟锡浓缩浆料，并加入表面活性剂进行均质处理；S2、将浓缩氢氧化物浆料进行喷雾干燥，获得氢氧化物粉体；S3、将氢氧化物粉体进行煅烧，获得氧化物粉体；S4、将煅烧后氧化物粉体与有机分散剂、粘结剂、消泡剂进行球磨混合，得到氧化物浆料；S5、将氧化物浆料进行喷雾造粒，获得氧化物造粒粉体；S6、将氧化物造粒粉体等静压成型获得靶材素坯；S7、将靶材素坯进行脱脂和高温烧结，获得低锡含量ITO溅射靶材。本发明制备的低锡含量ITO溅射靶材致密度高、晶粒细小、成分与组织分布均匀。

技术领域

本发明属于新能源领域，尤其是光电领域，具体涉及一种带有掺锡氧化铟(IndiumTin Oxide，ITO)膜层的光学材料及其制备方法，尤其涉及一种低锡含量ITO溅射靶材及其制备方法。

背景技术

随着使用需求的不断提升，对ITO制品的要求也越来越高。ITO制品的稳定性对其能够充分实现其功能不可或缺。通过现有技术制备的ITO制品稳定性不能满足日益增长的使用需求。特别地，现有ITO制品在方阻值方面不够稳定。方阻值在受到诸如温度、湿度的外界环境条件变化的影响时，会产生呈现无规律性变化，且变化量较大，例如在20Ω/sqr以上。

另外，在现有技术中，在制造带有ITO膜层的光学材料时通常需要在基板表面上设置介质膜层，在介质膜层设置ITO膜层，以及在ITO膜层上设置保护层。在这种情况下，制造带有ITO膜层的光学材料需要在多个膜层制造过程中制备多个膜层，因而，通常需要更多的制造设备和制造时间。因此，制造成本较高，生产效率较低。同时，由于采用了介质膜层，因而所使用的基板需要满足介质膜层的需求，导致基板材料受限制，只能满足具体光谱段的特性。

因此，本领域内需要对外界环境条件变化保持稳定性能的具有ITO膜层的光学材料以及制备方法。

近年来，虽然国内薄膜太阳能电池行业有了长足发展，但是电池发电成本相对火电、水电还有一定差距，需要对电池的各个组件性能以及各个组件之间的协调性再继续提高，从而进一步提高薄膜太阳能电池的综合性价比。透明导电层（TCO膜）作为HIT/HJT、CIGS、PSCs等薄膜太阳能电池的载流子收集传输层，要求其具有更高的迁移率、更低的载流子浓度、与非晶硅层及金属珊极之间具有更好的匹配度等。

由于薄膜太阳能电池一般采取低温镀膜制程，作为磁控溅射制作TCO层的主要原材料之低锡ITO溅射靶材，进一步要求其更高的纯度、致密度和均匀性。而对于锡元素/(铟元素+锡元素)小于5.00%的低锡含量的ITO溅射靶材，现有的技术、工艺很难做到同时兼顾高纯度、高致密和高均匀性。目前国内低锡含量ITO溅射靶材生产工艺，具有以下明显的不足，一是粉体中杂质离子不能清洗彻底，残留杂质离子在后续生产工艺过程中对靶材中铟、锡元素均匀性具有恶化影响，甚至杂质离子会进入到TCO薄膜中，直接影响到TCO薄膜的光电特性；二是粉体在制备过程中容易产生硬团聚，降低了造粒粉的性能和坯体的烧结活性，不利于烧结体的致密化，存在晶粒粗大、局部显气孔等缺陷；其次因为不同生产批次团聚体数量及状态存在的不确定性，也会严重影响到产品的生产稳定性和良率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种提高密度及靶材内部材质分布均一性的低锡含量ITO溅射靶材的制备方法及制得的低锡含量ITO溅射靶材。

本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种导电性好、稳定、耐腐蚀、总体性能稳定的薄膜太阳能电池。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低锡ITO溅射靶材及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：

S1、氢氧化物浓缩浆料制备：