[发明专利]薄膜太阳能电池使用的AZO靶材晶粒尺度的制备方法

说明书

本发明提供了薄膜太阳能电池使用的AZO靶材晶粒尺度的制备方法，属于光电材料制备技术领域，该薄膜太阳能电池使用的AZO靶材晶粒尺度的制备方法包括S1，湿法磨粉、S2，混合粉浆料干燥制粒、S3，冷等静压氧化锌铝靶材成形、S4，氧化锌铝靶材脱离橡胶模、S5，精整形和S6，烧结致密等步骤，其中，S1，湿法磨粉：在搅拌球磨机中加入一定量的研磨球、SDN6800湿法球磨用分散剂和一定比例的去离子水，并在搅拌球磨机中加入纯度大于99.95％氧化锌粉和纯度大于99.95％氧化铝粉进行混合搅拌，搅拌数小时后加入聚乙烯醇粘结剂水溶液持续搅拌得到氧化锌铝粉浆料；依据本发明实施例能够获得氧化锌铝靶材晶粒达到小于25um的水平，能够在薄膜太阳能电池中发挥优良的电学和光学性能。

技术领域

本发明属于光电材料制备技术领域，具体而言，涉及薄膜太阳能电池使用的AZO靶材晶粒尺度的制备方法。

背景技术

AZO靶材(成分组成：ZnO+Al₂O₃)是一种制备透明导电氧化物(TCO)薄膜,属于半导体光电子材料，具有较宽的带隙、紫外区吸收、可见光透明、红外区反射以及较低的电阻率等特性，可应用于发光器件、太阳能电池、光波导、传感器、平板液晶显示器和红外反射器等领域。

AZO靶材(成分组成：ZnO：Al₂O₃)是ZnO掺杂Al2O₃，其ZnO基透明导电膜可以利用各种沉积技术制备；如热蒸发、溅射、离子镀；另外，ZnO具有原料丰富、价格低廉、无毒等优点，而其沉积温度相对较低，绿色环保，是一种优异的TCO薄膜材料。

目前AZO靶材主要应用于低辐射(LOW-E)玻璃膜和非晶硅薄膜太阳能电池。而这两种应用于AZO薄膜功能上对AZO靶材的品质要求不同；LOW-E膜对AZO靶材的技术要求相对非晶硅薄膜太阳能电池低。

现有的大部分靶材企业生产的靶材只能用于LOW-E镀膜使用，非晶硅薄膜太阳能电池上使用的AZO靶材对晶粒尺度要求小，一般要求小于25um，AZO靶材生产工艺参数难于控制。

发明内容

本发明实施例提供了薄膜太阳能电池使用的AZO靶材晶粒尺度的制备方法，其目的在于解决现有的AZO靶材生产工艺参数难于控制的问题。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

本发明提供薄膜太阳能电池使用的AZO靶材晶粒尺度的制备方法，包括以下步骤：

S1，湿法磨粉：在搅拌球磨机中加入一定量的研磨球、SDN6800湿法球磨用分散剂和一定比例的去离子水，并在搅拌球磨机中加入纯度大于99.95％氧化锌粉和纯度大于99.95％氧化铝粉进行混合搅拌，搅拌数小时后加入聚乙烯醇粘结剂水溶液持续搅拌得到氧化锌铝混合粉浆料；

S2，混合粉浆料干燥制粒：在搅拌研磨机控制系统中设定研磨时间，把研磨好的氧化锌铝粉浆料倒入喷雾干燥储料装置中，然后运行喷雾雾化干燥造粒设备，制备出氧化锌铝球形粉；

S3，冷等静压氧化锌铝靶材成形：将制成的氧化锌铝球形粉填入装配好的专用橡胶模具内，并把橡胶模具放置在专用模具框中，用吊装机械装置把模具框吊入冷等静压液压缸中等静压成形；

S4，氧化锌铝靶材脱离橡胶模：先从冷等静压液压缸中吊出模具框，并从模具框里取出模具，最后从模具中取出成形后的毛坯氧化锌铝靶材；

S5，精整形：成形后的毛坯氧化锌铝靶材装夹在精整形车床上，精整形规格尺寸根据用户所需尺寸要求定制；

S6，烧结致密：精整形的氧化锌铝靶材放置在烧结炉装料平台上，其氧化锌铝靶材距离烧结炉加热元件大于等于35mm，氧化锌铝靶材间距大于等于5mm，烧结炉控制系统设定分段烧结温度和时间，烧结炉加热排胶和烧结两个过程依次在同一个炉子完成。