[发明专利]一种氧化铟掺钨靶材的制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化铟掺钨靶材的制备方法，包括以下步骤：（一）含铟原料的制备：将铟金属用有机酸进行溶解，得到有机酸铟溶液待用或者进一步向其中加入醇，使其产生氢氧化铟沉淀待用；（二）混入含钨原料：将仲钨酸铵或偏钨酸铵溶解于上述有机酸铟溶液或氢氧化铟与水的混合物中；（三）经过喷雾干燥即得铟钨元素混合均匀的粉末，为IWO前驱体；（四）将所得IWO粉末前驱体，经煅烧后得IWO粉末；（五）经成型、烧结后得IWO靶材。本发明采用的含铟原料和含钨原料中至少1种原料是以溶液的形式存在，并进行混合，由于是液‑液混合或液‑固混合，所以较粉末与粉末混合更加均匀，因此使得制备的IWO靶材，钨的掺杂更加均匀。

技术领域

本发明涉及一种金属氧化物靶材的制备方法，特别涉及一种氧化铟掺钨靶材的制备方法。

背景技术

非晶硅/晶体硅异质结电池是目前地面高效太阳电池中效率最高的太阳电池之一，近年来在产业界得到广泛关注和研究。非晶硅/晶体硅异质结电池结构中最为关键的部分之一就是透明导电层。常用的氧化铟掺锡（ITO）透明导电膜，在应用于这种太阳能电池时，在近红外波段有自由载流子吸收问题，大大限制太阳电池在长波区域的光谱响应。与ITO薄膜相比，掺钨氧化铟（IWO）薄膜具有更高的载流子迁移率，更好的高温稳定性和近红外波段的透光性，是非常有前景的透明导电材料。

目前制备IWO薄膜的主要方法有蒸镀法和磁控溅射法。相比于蒸镀法，磁控溅射法效率高，可大批量生产。中国专利CN 105374901A公布了一种用于薄膜太阳能电池透明电极的 IWO 材料的制备方法，其中记载了利用氧化铟粉与氧化钨粉混合制备IWO靶材的技术方案，但其制备过程中是以 In₂O₃粉体和 WO₃粉体为作为主原料，加入去离子水后进行混合，由于In₂O₃粉体和 WO₃粉体不溶于水，混合过程相当于是粉末与粉末之间的物理混合，存在粉体难以混合均匀的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种氧化铟掺钨靶材的制备方法，该方法采用的含铟原料和含钨原料中至少1种原料是以溶液的形式存在，并进行混合，由于是液-液混合或液-固混合，所以较粉末与粉末混合更加均匀，因此使得制备的IWO靶材，钨的掺杂更加均匀。

解决上述技术问题的技术方案是：一种氧化铟掺钨靶材的制备方法，包括以下步骤：

（一）含铟原料的制备：

（1）将铟金属用有机酸进行溶解，得到有机酸铟溶液；所述的有机酸为只含碳氢氧三种元素的有机酸；

（2）有机酸铟溶液作为含铟溶液待用或者进一步向其中加入醇，使其产生氢氧化铟沉淀，然后得含氢氧化铟沉淀的混合液待用，所述的醇为只含碳氢氧三种元素的醇；

（二）混入含钨原料：

（1）称取一定量的仲钨酸铵或偏钨酸铵，溶解于上述有机酸铟溶液或含氢氧化铟沉淀的混合液中；仲钨酸铵或偏钨酸铵的加入量按换算成氧化铟与氧化钨质量比为（90～99.8）:（10～0.2）计；

（2）所得为液体时，只需搅拌，即可待用；对于有沉淀的混合液，搅拌使其成为均匀的悬浊液，待用；

（三）喷雾干燥：将所得含有铟钨元素的液体或悬浊液，用喷雾干燥的方式进行干燥，即得铟钨元素混合均匀的粉末，为IWO前驱体；

（四）煅烧：将所得IWO粉末前驱体，用600～1000℃温度，在空气或氧气气氛中进行煅烧0.5～20小时，即得IWO粉末；

（五）用IWO粉末制备靶材：采用现有的常规成型技术进行成型，并在氧气气氛中，用1400～1550℃的温度进行1～25小时的烧结，即得IWO靶材。

所述的有机酸是甲酸、过氧乙酸、乙酸或乙二酸中的一种或几种。