一种铜铟镓硒四元靶材的Na掺杂方法技术

本发明专利技术涉及一种铜铟镓硒四元靶材的Na掺杂方法。以纯度≥4N的Cu2Se、In2Se3、Ga2Se3粉末为原料制备铜铟镓硒(CIGS)四元靶材，在球磨过程中将含Na化合物添加进上述三种硒化物混合粉末中混合均匀，然后经热压烧结制成掺Na的CIGS四元靶材。含Na的化合物主要为NaF、Na2S、Na2Se中的任何一种。所制得的掺Na CIGS四元靶材具有成型性好，致密性高，Na元素在靶材中分布均匀，溅射性能良好的特点。本发明专利技术方法工艺简单、掺杂均匀、成品率高，为CIGS薄膜掺Na提供了便捷方法，对提高CIGS成膜性能、降低制造成本有着重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种铜铟镓砸四元靶材的.掺杂方法
本专利技术属于光电材料新能源
，特别涉及一种铜铟镓硒四元靶材的似掺杂方法。
技术介绍
黄铜矿结构的铜铟硒￠13)属于1-1I1- 乂族直接带隙材料，其作为吸收层的太阳薄膜电池不存在光致衰退3-1效应。该材料制备的电池具有转换效率高、稳定性好、成本低等优点，被认为最具发展前景的太阳能电池。铜铟镓硒￠1(?)是在013的基础上，部分III被(?元素所取代，形成(:1(?四元固溶多晶体，其作为光吸收层制备的薄膜电池的转化效率可以与传统硅太阳电池相媲美，因此备受研究者们关注。 铜铟镓硒￠1(?)薄膜的制备方法众多，其中共蒸发和溅射后硒化法已成为工业上沉积(:1(?薄膜的两种主流方法。目前，为制备高效率的(:1(?薄膜太阳能电池，掺入适量似元素已成为必不可少的过程。因为(:1(?薄膜电池掺入似可促使(:1(?薄膜晶粒的生长，减少缺陷的形成，增加净载流子浓度。目前(:1(?吸收层掺他的主要方法是通过钠钙玻璃基体中的他向吸收层扩散，但是掺他量不易控制且难以得知。因此也有研究者在沉积(:1(?薄膜之前或之后，沉积含他化合物膜层，或者在(:1(?薄膜沉积过程中同时蒸发含他化合物。然而，上述方法同样存在工艺可控性不好，大面积均匀掺杂难度较大的问题。 由于溅射方法制备薄膜具有沉积速率可控好、薄膜成分均匀、结合力好等特点，采用在靶材中掺他即可实现对薄膜的大面积均匀掺杂，其关键环节是在(:1(?四元靶材制备过程中将％元素均匀、有效地掺入。
技术实现思路
本专利技术提供了一种铜铟镓硒四元靶材的似掺杂方法，不仅可以均匀、有效地将似掺入靶材，而且靶材成分和掺入量均可很好地控制。所制得的掺似四元靶材具有成型性好，致密性高，他元素在靶材中分布均匀，溅射性能良好的特点。 本专利技术具体采用以下技术方案。 一种铜铟镓硒四元靶材的似掺杂方法，其特征在于:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比将1112863? 6^803粉末以及含似化合物粉末混合均匀，然后烘干、过筛，最后将混合粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的四元靶材。 一种铜铟镓硒四元靶材的似掺杂方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: (1)按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比(^匕㈣6^86(^3)/2(0.6 彡 X 彡 1.1,0.1 彡 7 彡 0.6)将纯度彡 4^ 的 01236、粉末以及含他化合物粉末分别称量，同时置于球磨罐中，加入磨球和球磨介质，通过球磨混粉的方式混合均勻； (2)然后将混合粉末烘干、过筛； (3)将烘干、过筛后的混合粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的(:1(?四元靶材。 本专利技术还进一步优选采用以下技术方案: 所述含钠化合物为版I？、似23、^286中的任意一种。 所述恥的掺入量为0.01?511101%。 在球磨混粉时，所述磨球的材质为21~02或者玛瑙的一种，所述球磨介质为无水乙醇或者去离子水的一种。 在步骤(1)中，所述球磨混粉的时间为1?2处。 本专利技术的功能要点有二个方面，其一是将似元素均匀、有效地掺入(:1(?四元靶材，其二是靶材成分和掺入量均可很好地控制。 本专利技术方法工艺简单、易于控制，掺杂均匀、成品率高，非常适于规模化生产。本专利技术为(:1(?薄膜掺他提供了一种便捷方法，对提高(:1(?成膜性能、降低制造成本有着重要意义。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步详细介绍。 实例1:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比。力㈣6^86(^3)/2(0.6 彡 X 彡 1.1,0.1 彡 7 彡 0.6)将纯度彡 4^ 的 01236、粉末以及似？分别称量，其中似的掺入量为0.05001%，同时置于球磨罐中，加入21~02磨球，以无水乙醇为球磨介质，通过球磨混粉6卜混合均匀；然后将混合粉末烘干，过筛；制备得到的混合均匀的粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的￠:1(?四元靶材。 实例2:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比。力㈣6^86(^3)/2(0.6 彡 X 彡 1.1,0.1 彡 7 彡 0.6)将纯度彡 4^ 的 01236、粉末以及^28分别称量，其中似的掺入量为0.511101%，同时置于球磨罐中，加入玛瑙磨球，以去离子水为球磨介质，通过球磨混粉12卜混合均匀；然后将混合粉末烘干，过筛；制备得到的混合均匀的粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的￠:1(?四元靶材。 实例3:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比。力㈣6^86(^3)/2(0.6 彡 X 彡 1.1,0.1 彡 7 彡 0.6)将纯度彡 4^ 的 01236、粉末以及^286分别称量，其中似的掺入量为211101%，同时置于球磨罐中，加入21~02磨球，以去离子水为球磨介质，通过球磨混粉2处混合均匀；然后将混合粉末烘干，过筛；制备得到的混合均匀的粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的￠:163四元靶材。 实例4:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比。力㈣6^86(^3)/2(0.6 彡 X 彡 1.1,0.1 彡 7 彡 0.6)将纯度彡 4^ 的 01236、粉末以及似？分别称量，其中版I的掺入量为1001%，同时置于球磨罐中，加入玛瑙磨球，以去离子水为球磨介质，通过球磨混粉18卜混合均匀；然后将混合粉末烘干，过筛；制备得到的混合均匀的粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的￠:1(?四元靶材。 实例5:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比。力㈣6^86(^3)/2(0.6 彡 X 彡 1.1,0.1 彡 7 彡 0.6)将纯度彡 4^ 的 01236、粉末以及^28分别称量，其中似的掺入量为0.01001%，同时置于球磨罐中，加入21~02磨球，以无水乙醇为球磨介质，通过球磨混粉6卜混合均匀；然后将混合粉末烘干，过筛；制备得到的混合均匀的粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的￠:1(?四元靶材。 实例6:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比。力㈣6^86(^3)/2(0.6 彡 X 彡 1.1,0.1 彡 7 彡 0.6)将纯度彡 4^ 的 01236、粉末以及似？分别称量，其中版I的掺入量为311101%，同时置于球磨罐中，加入玛瑙磨球，以去离子水为球磨介质，通过球磨混粉处混合均匀；然后将混合粉末烘干，过筛；制备得到的混合均匀的粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的￠:1(?四元靶材。 实例7:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比。力㈣6^86(^3)/2(0.6 彡 X 彡 1.1,0.1 彡 7 彡 0.6)将纯度彡 4^ 的 01236、粉末以及^28分别称量，其中似的掺入量为5001 %，同时置于球磨罐中，加入21~02磨球，以无水乙醇为球磨介质，通过球磨混粉1卜混合均匀；然后将混合粉末烘干，过筛；制备得到的混合均匀的粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺似的￠:1(?四元靶材。 实例8:按照制备(:1(?太阳能薄膜电池所需化学计量比。力㈣6^86(^)/2(0- 6 彡 X 彡 1.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜铟镓硒四元靶材的Na掺杂方法，其特征在于：按照制备CIGS太阳能薄膜电池所需化学计量比将Cu2Se、In2Se3、Ga2Se3粉末以及含Na化合物粉末混合均匀，然后烘干、过筛，最后将混合粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺Na的CIGS四元靶材。

【技术特征摘要】
1.一种铜铟镓硒四元靶材的Na掺杂方法，其特征在于:按照制备CIGS太阳能薄膜电池所需化学计量比将Cu2Se、In2Se3、Ga2Se3粉末以及含Na化合物粉末混合均匀，然后烘干、过筛，最后将混合粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺Na的CIGS四元靶材。2.一种铜铟镓硒四元靶材的Na掺杂方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤: (1)按照制备CIGS太阳能薄膜电池所需化学计量比CuxIn(1_y)GaySe(x+3)/2将Cu2Se、In2Se3、Ga2Se3粉末以及含Na化合物粉末分别称量，同时置于球磨罐中，加入磨球和球磨介质,通过球磨混粉的方式混合均匀； (2)然后将混合粉末烘干、过筛； (3)将烘干、过筛后的混合粉末置于模具中，通过热压烧结工艺制成掺Na的CIGS四元靶材。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，余新平，容构华，刘鹏，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11