本发明专利技术提供了一种镓油墨，该油墨包含以下物质作为起始组分：镓组分，其包含镓；稳定组分，所述稳定组分选自1，3-丙烷二硫醇，β-巯基乙醇、它们的类似物和它们的混合物；添加剂，所述添加剂选自：吡嗪；2-甲基吡嗪；3-甲基吡唑；2-吡嗪甲羧酸甲酯；吡唑；吡唑脒(praxadine)；吡嗪羧酰胺；吡嗪腈；2，5-二甲基吡嗪；2，3，5，6-四甲基吡嗪；2-氨基吡嗪；2-乙基吡嗪；喹喔啉；被C1-5烷基取代的喹喔啉；2-吡嗪羧酸；2-甲基喹喔啉；2，3-吡嗪二羧酰胺；2，3-吡嗪二腈；吡咯烷-1-环己烯；吡咯烷-1-环戊烯；吩嗪；用C1-5烷基取代的吩嗪；异喹啉；用C1-5烷基取代的异喹啉；吲哚；用C1-5烷基取代的吲哚；咪唑；用C1-5烷基取代的咪唑；四唑；用C1-5烷基取代的四唑；1，5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯；以及1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯；以及液体载体；所述镓油墨是稳定的分散体。本发明专利技术还提供了用来制备所述镓油墨的方法，以及所述镓油墨用于制备半导体膜的方法，例如沉积用于光生伏打装置的CIGS层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种镓油墨，该油墨包含以下物质作为起始组分镓组分，其包含镓；稳定组分，所述稳定组分选自1，3-丙烷ニ硫醇，β-巯基こ醇、它们的类似物和它们的混合物；添加剤，所述添加剂选自吡嗪；2_甲基吡嗪；3_甲基吡唑；2_吡嗪甲羧酸甲酯；吡唑；吡唑脒(praxadine);吡嗪羧 酰胺;吡嗪腈;2，5_ ニ甲基吡嗪；2，3，5，6-四甲基吡嗪；2-氨基吡嗪；2-こ基吡嗪；喹喔啉；被CV5烷基取代的喹喔啉；2_吡嗪羧酸；2-甲基喹喔啉；2，3_卩比嗪ニ羧酰胺；2,3_卩比嗪ニ腈；卩比咯烧_1-环己烯；卩比咯烧_1-环戍烯；吩嗪；用CV5烧基取代的吩嗪；异喹啉；用CV5烷基取代的异喹啉；Π引哚；用CV5烷基取代的吲哚；咪唑；用CV5烷基取代的咪唑；四唑；用CV5烷基取代的四唑；1，5-ニ氮杂ニ环[4. 3. O]壬-5-烯；以及1,8-ニ氮杂ニ环[5. 4. O] -|碳-7-烯；以及液体载体；所述镓油墨是稳定的分散体。本专利技术还涉及ー种制备所述镓油墨的方法以及使用所述镓油墨在基材上沉积镓的方法。
技术介绍
镓的ー个非常有前途的应用是用于制造光伏电池，用来将太阳光转化为电能。具体来说，制造基于第lb-3a_6a族的混合金属硫属化物材料(包括例如ニ硒化铜镓(CuGaSe2)和ニ硒化铜铟镓(CuIni_xGaxSe2))的光伏电池受到人们的关注，因为这些器件具有很高的太阳能-电能转化效率。有时候，人们通常将第lb-3a_6a族混合金属硫属化物半导体通称为CIGS材料。常规的CIGS太阳能电池包括背面电极(例如钥层)、CIGS吸收子层、CdS结配偶子层(junction partner layer)、任选的透明缓冲层(例如氧化锌)、以及透明导电氧化物层电极(例如铝掺杂的ZnOx，氧化铟锡，SnO2);其中将钥层沉积在基材上，CIGS吸收子层介于钥层和CdS结配偶子层之间，所述CdS结配偶子层介于CIGS吸收子层和透明导电氧化物层电极之间。影响CIGS吸收子层材料沉积膜的广泛应用的一个难题是廉价的制造技术的开发。用来沉积CIGS材料的常规方法通常包括使用基于真空的方法，包括例如真空蒸发、溅射和化学气相沉积(例如金属-有机化学气相沉积)。这些沉积技术具有低生产カ能力和高成本。为了促进以高生产能力廉价地大規模生产结合了沉积CIGS材料的应用的体系，人们希望能够提供基于液体的沉积技木。Robinson等人在美国专利申请公开第2010/029036号中公开了ー种用来沉积包含镓的薄膜的方法。Robinson等人公开了用来由第3a族固体颗粒形成薄膜的方法和装置。具体来说，该专利描述了ー种方法，该方法包括提供包含a)和b)的合金的第一材料a)基于第3a族元素的材料和b)至少ー种其它的材料。可以包含足量的其它的材料，使得在从室温至高于室温的沉积或预沉积温度下，在第一材料内不含合金的液相，而所述基于第3a族的材料原本在此温度范围内是液态的。所述其它的材料可以是第Ia族材料。可以配制前体材料，其包含第一材料的颗粒以及包含至少ー种以下元素的颗粒 第Ib族，第3a族，第6a族，包含任意上述元素的合金，或者它们的组合。上文所述的温度范围可以为20-200°C。因此，人们仍然需要用来制造结合镓的半导体系统(例如基于CIGS的光伏装置)的液体沉积法。具体来说，人们仍然需要一种镓油墨，该镓油墨包含镓在液体载体中的稳定的分散体。
技术实现思路
本专利技术涉及一种镓油墨，该油墨包含以下物质作为起始组分镓组分，其包含镓；稳定组分，所述稳定组分选自1，3-丙烷ニ硫醇，β-巯基こ醇、它们的类似物和它们的混合物；添加剤，所述添加剂选自吡嗪；2_甲基吡嗪；3_甲基吡唑；2_吡嗪甲羧酸甲酯；吡唑；吡唑脒(praxadine);吡嗪羧酰胺;吡嗪腈;2，5_ ニ甲基吡嗪；2，3，5，6-四甲基吡嗪；2-氨基吡嗪；2-こ基吡嗪；喹喔啉；被CV5烷基取代的喹喔啉；2_吡嗪羧酸；2-甲基喹喔啉；2，3_卩比嗪ニ羧酰胺；2,3_卩比嗪ニ腈；卩比咯烧_1-环己烯；卩比咯烧_1-环戍烯；吩嗪；用CV5烧基取代的吩嗪；异喹啉；用CV5烷基取代的异喹啉；喷哚；用CV5烷基取代的吲哚；咪唑；用CV5烷基取代的咪唑；四唑；用CV5烷基取代的四唑；1，5-ニ氮杂ニ环[4. 3. O]壬-5-烯；以 及1,8-ニ氮杂ニ环[5. 4. O] -|碳-7-烯；以及液体载体；所述镓油墨是稳定的分散体。本专利技术提供一种镓油墨，该油墨包含以下物质作为起始组分镓组分，其包含镓；稳定组分，所述稳定组分选自1，3-丙烷ニ硫醇，β-巯基こ醇、它们的类似物和它们的混合物；添加剤，所述添加剂选自吡嗪；2_甲基吡嗪；3_甲基吡唑；2_吡嗪甲羧酸甲酯；吡唑；吡唑脒(praxadine);吡嗪羧酰胺;吡嗪腈;2，5_ ニ甲基吡嗪；2，3，5，6-四甲基吡嗪；2-氨基吡嗪；2-こ基吡嗪；喹喔啉；被CV5烷基取代的喹喔啉；2_吡嗪羧酸；2-甲基喹喔啉；2，3_卩比嗪ニ羧酰胺；2,3_卩比嗪ニ腈；卩比咯烧_1-环己烯；卩比咯烧_1-环戍烯；吩嗪；用CV5烧基取代的吩嗪；异喹啉；用CV5烷基取代的异喹啉；Π引哚；用CV5烷基取代的吲哚；咪唑；用CV5烷基取代的咪唑；四唑；用CV5烷基取代的四唑；1，5-ニ氮杂ニ环[4. 3. O]壬-5-烯；以及I，8- ニ氮杂ニ环[5. 4. O]十一碳-7-烯；以及液体载体，所述液体载体选自こニ胺，ニ亚こ基ニ胺，ニ (2_氨基こ基)胺、ニ亚こ基四肢，正丁胺，正己胺，辛基胺，2-こ基-I-己基胺，3-氨基-I-丙醇，I-氨基-2-丙醇，1,3- ニ氨基丙烧，1,2- ニ氨基丙烧，1,2- ニ氨基环己烧，卩比唆，卩比咯烧、ト甲基咪唑；四甲基胍，2-甲基吡嗪以及它们的混合物；所述镓油墨是稳定的分散体。本专利技术提供了一种制备本专利技术的镓油墨的方法，该方法包括提供镓组分，其包含镓；提供稳定组分，所述稳定组分选自1，3_丙烷ニ硫醇，β-巯基こ醇、它们的类似物和它们的混合物；提供添加剤，所述添加剂选自吡嗪；2_甲基吡嗪；3_甲基吡唑；2_吡嗪甲羧酸甲酷;卩比唑；卩比唑脒(praxadine);卩比嗪羧酰胺；卩比嗪腈；2,5_ ニ甲基卩比嗪；2,3,5,6-四甲基吡嗪；2_氨基吡嗪；2-こ基吡嗪；喹喔啉；被CV5gs基取代的喹喔啉；2_吡嗪羧酸；2-甲基喹喔啉；2,3_批嗪二羧酰胺；2,3_批嗪ニ腈；批咯烧_1-环己烯；批咯烧_1-环戍烯；吩嗪；用C1^5烷基取代的吩嗪；异喹啉；用CV5烷基取代的异喹啉；Π引哚；用C1^5烷基取代的吲哚；咪唑；用CV5烷基取代的咪唑；四唑；用CV5烷基取代的四唑；1，5-ニ氮杂ニ环[4. 3. O]壬-5_烯；以及I，8-ニ氮杂ニ环[5. 4.0]十一碳-7-烯；提供液体载体；将所述镓组分、稳定组分、添加剂和液体载体合并；在搅拌的同时在惰性气氛下对所述合并物进行加热，制得嫁油星。本专利技术提供了一种在基材上沉积镓的方法，该方法包括提供基材；提供本专利技术的嫁油墨；将所述嫁油墨施涂在所述基材上；对所述施涂的嫁油墨进行加热，以除去添加剂和液体载体，将镓沉积在基材上；以及任选地对沉积的镓进行退火。具体实施例方式在本文和所附权利要求书中，当用术语稳定的来描述镓油墨的时候，表示所述镓油墨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.02.18 US 13/030,1711.一种镓油墨，其包含以下物质作为初始组分 镓组分，其包含镓； 稳定组分，所述稳定组分选自1，3-丙烷ニ硫醇，β-巯基こ醇，它们的类似物和它们的混合物； 添加剤，所述添加剂选自吡嗪；2_甲基吡嗪；3_甲基吡唑；2_吡嗪甲羧酸甲酯；吡唑；吡唑脒；吡嗪羧酰胺；卩比嗪腈；2，5-ニ甲基吡嗪；2，3，5，6-四甲基吡嗪；2_氨基吡嗪；2_乙基吡嗪；喹喔啉；被CV5烷基取代的喹喔啉；2_吡嗪羧酸；2-甲基喹喔啉；2，3_吡嗪ニ羧酰胺；2，3-卩比嗪ニ腈；卩比咯烧_ト环己烯；卩比咯烧_ト环戍烯；吩嗪；用C1^烧基取代的吩嗪；异喹啉；用Cu烷基取代的异喹啉；Π引哚；用CV5烷基取代的吲哚；咪唑；用Ci_5烷基取代的咪唑；四唑；用Cl_5烷基取代的四唑；I，5- ニ氮杂ニ环[4. 3. O]壬-5-烯；以及I，8- ニ氮杂ニ环[5. 4. O] -| 碳-7-烯； 液体载体； 所述镓油墨是稳定的分散体。2.如权利要求I所述的镓油墨，其特征在于，所述液体载体选自含氮溶剂以及含氮溶剂的混溶性混合物。3.如权利要求I所述的镓油墨，其特征在于，所述液体载体选自化学式为NR3的液态胺，其中各个R独立地选自H，C1,烷基，C6,芳基和C1^氨基烷基。4.如权利要求I所述的镓油墨，其特征在于，所述液体载体选自こニ胺、ニ亚こ基三胺、ニ(2_氨基こ基)胺、ニ亚こ基四胺、正丁胺、正己胺、辛基胺、2-こ基-1-己基胺、3-氨基-1-丙醇、I-氨基-2-丙醇、1，3- ニ氨基丙烧、1，2- ニ氨基丙烧、1，2- ニ氨基环己烧、批啶、吡咯烷、I-甲基咪唑、四甲基胍、2-甲基吡嗪、以及它们的混合物。...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·莫斯利，D·索尔森，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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