一种用于异质结电池的氧化锡靶材及其制备方法与流程

本发明涉及氧化锡靶材，具体涉及一种用于异质结电池的氧化锡靶材及其制备方法。

背景技术：

1、透明导电氧化物(tco)薄膜因同时兼具良好的导电性和高可见光透过率(＞80％)，因而被广泛应用在太阳能电池，平板显示器件，功能性窗口涂层等光电器件领域中。目前，市场上有主要有ito、ato、fto等，而ito材料(材料主体为氧化铟，占比90％以上)中铟是稀有金属，其储量有限，且价格经常波动，会严重制约异质结电池的发展。ato和fto中的氟、锑元素具有一定的生物毒性，产品的强度性能以及性能稳定性差，限制了产品的使用效率。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种用于异质结电池的氧化锡靶材及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明解决技术问题采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种用于异质结电池的氧化锡靶材，氧化锡靶材包括氧化锡粉和氧化钽粉、氧化钼粉中的任一种或两种；

4、所述氧化锡粉的质量分数为：94-99.5%；

5、所述氧化锡粉的粒度为：20-80nm；

6、所述氧化钽粉、氧化钼粉的粒度为：20-70um；

7、所述氧化锡、氧化钽、氧化钼的纯度均为99.99%。

8、优选地，所述氧化锡靶材还包括氧化锡粉总量4-7%的膨润土调节纳米二氧化硅剂。

9、优选地，所述膨润土调节纳米二氧化硅剂的制备方法为：

10、将膨润土先置于310-320℃下热处理5-10min，然后以1-3℃/min的速率冷却至145-155℃，保温10-15min，随后再空冷至室温，得到膨润土热改进剂；

11、将4-7份纳米二氧化硅加入到10-15份硝酸镧溶液中，然后加入1-3份十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀，最后再依次加入0.25-0.45份硅烷偶联剂kh560和2-5份膨润土热改进剂，搅拌混匀，然后水洗、干燥，得到膨润土调节纳米二氧化硅剂。

12、优选地，所述硝酸镧溶液的质量分数为2-5%。

13、一种用于异质结电池的氧化锡靶材的制备方法，包括以下步骤：

14、s1：将所述氧化锡粉、氧化钽粉、氧化钼粉和膨润土调节纳米二氧化硅剂按质量比例配备后，混合，加入去离子水和分散剂，通过球磨，得到一段浆料；球磨10-20h；氧化锡粉、氧化钽粉、氧化钼粉的物质质量比为4:1:1；

15、s2：再加入去离子水和分散剂，对所述一段浆料进一步砂磨，得到二段浆料；研磨2.5-5h；

16、s3：最后加入粘接剂，搅拌后得到最终浆料；

17、s4：将最终浆料进行喷雾造粒处理，得到氧化锡靶材粉体，粒径要求为10-60um。

18、优选地，所述氧化锡靶材制备的s1步骤中还加入氧化锡粉总量1-3%的片状石墨烯剂；

19、片状石墨烯剂的制备方法为：将3-4份片状石墨烯加入到10-15份质量分数10%的柠檬酸钠溶液中，然后加入1-2份硝酸钇溶液、0.35-0.45份羟基乙酸，搅拌充分，再水洗、干燥，得到片状石墨烯剂。

20、优选地，所述硝酸钇溶液的质量分数为1-4%。

21、优选地，所述s2中分散剂为乙醇或丙酮；s3中粘接剂为聚乙烯醇。

22、优选地，所述氧化锡靶材的制备还包括如下步骤：

23、a、对s4中粉体进行冷等静压，获取素坯；

24、b、对a中素坯在纯氧气氛下高温烧结，冷却后得到氧化锡靶材。

25、优选地，所述a中冷等静压压力为200-400mpa；

26、b中烧结温度为1100-1400℃，升温速率为3-6℃/min，降温速率为4-8℃/min。

27、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

28、本发明掺杂氧化钽、氧化钼是基于钽（+5）或钼元素（+6）的化学价高于锡元素（+2/+3），进入氧化锡晶格中会替代里面的锡，形成电子导带，使得自由导电电子的浓度增加，进而提升导电性；同时，钽与钼的化学耐久稳定性高，热稳定性高，且具有很好的生物相容性；同时加入的膨润土调节纳米二氧化硅剂与片状石墨烯剂，通过二者协配，共同协调，产品的耐酸腐、耐热稳定性效果显著，产品的导电、强度性能以及性能稳定性性能协调改进明显。

技术特征：

1.一种用于异质结电池的氧化锡靶材，其特征在于，氧化锡靶材包括

2.根据权利要求1所述一种用于异质结电池的氧化锡靶材，其特征在于，所述氧化锡靶材还包括氧化锡粉总量4-7%的膨润土调节纳米二氧化硅剂。

3.根据权利要求1所述一种用于异质结电池的氧化锡靶材，其特征在于，所述膨润土调节纳米二氧化硅剂的制备方法为：

4.根据权利要求3所述一种用于异质结电池的氧化锡靶材，其特征在于，所述硝酸镧溶液的质量分数为2-5%。

5.一种用于异质结电池的氧化锡靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述一种用于异质结电池的氧化锡靶材的制备方法，其特征在于，所述氧化锡靶材制备的s1步骤中还加入氧化锡粉总量1-3%的片状石墨烯剂；

7.根据权利要求6所述一种用于异质结电池的氧化锡靶材的制备方法，其特征在于，所述硝酸钇溶液的质量分数为1-4%。

8.根据权利要求5所述一种用于异质结电池的氧化锡靶材的制备方法，其特征在于，所述s2中分散剂为乙醇或丙酮；s3中粘接剂为聚乙烯醇。

9.根据权利要求5所述一种用于异质结电池的氧化锡靶材的制备方法，其特征在于，所述氧化锡靶材的制备还包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述一种用于异质结电池的氧化锡靶材的制备方法，其特征在于，所述a中冷等静压压力为200-400mpa；

技术总结
本发明公开了一种用于异质结电池的氧化锡靶材，氧化锡靶材包括氧化锡粉和氧化钽粉、氧化钼粉中的任一种或两种；所述氧化锡粉的质量分数为：94‑99.5%；所述氧化锡粉的粒度为：20‑80nm。本发明掺杂氧化钽、氧化钼是基于钽（+5）或钼元素（+6）的化学价高于锡元素（+2/+3），进入氧化锡晶格中会替代里面的锡，形成电子导带，使得自由导电电子的浓度增加，进而提升导电性；同时，钽与钼的化学耐久稳定性高，热稳定性高，且具有很好的生物相容性；同时加入的膨润土调节纳米二氧化硅剂与片状石墨烯剂，通过二者协配，共同协调，产品的耐酸腐、耐热稳定性效果显著，产品的导电、强度性能以及性能稳定性协调改进明显。

技术研发人员：周志宏,陈常清,吴健,周昭寅
受保护的技术使用者：广州市尤特新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6