一种铜铟硒基太阳能薄膜电池光吸收层用陶瓷靶材制备方法

摘要

一种铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池光吸收层用溅射靶材的制备方法。首先计算各二元陶瓷块在靶材溅射区域所占的面积比例，将面积比例换算为相应的环状扇形的角度，并将对应的角度8等份，作为最小单元；随后量出该溅射阴极的溅射区域尺寸；然后将Ga2Se3、In2Se3和CuSe三种二元陶瓷板加工成设计的尺寸，调整各陶瓷环状扇形角度可调整靶材的成分。Ga2Se3、In2Se3和CuSe环状扇形最小单元角度范围为5°～8°、16°～20°和20°～22°；陶瓷块放入磁控溅射设备，在室温下在陶瓷块表面沉积1μm的Ni；随后把各陶瓷块交叉装入铜背板镶嵌区；将拼接好的靶材放入真空炉中，并在其上施加30～35g/cm2的压力，真空抽至10Pa以下，以10℃/min升温至135℃，保温10S，随后快速降温至室温，取出靶材。

主权项

一种铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池光吸收层用溅射靶材的制备方法，其特征在于，所属的制备方法采用Ga2Se3、In2Se3和CuSe三种二元陶瓷块交叉拼接并焊接在铜背板上，步骤如下：（1）根据所要获得的光吸收层的成分,计算各二元陶瓷块在靶材溅射区域所占的面积比例，将面积比例换算为相应的环状扇形的角度，并将对应的角度8等份，作为最小单元；随后量出该溅射阴极的溅射区域尺寸，设计陶瓷块尺寸时，环状扇形的宽度应比溅射区域尺寸大20%；（2）将Ga2Se3、In2Se3和CuSe三种二元陶瓷板加工成设计的尺寸，通过调整各陶瓷环状扇形角度以调整靶材的成分，所述的Ga2Se3、In2Se3和CuSe环状扇形最小单元角度范围分别为5°～8°、16°～20°和20°～22°；（3）将加工好的陶瓷块放入磁控溅射设备，在靶材上于室温下沉积1μm厚的Ni；（4）在铜背板上加工出镶嵌陶瓷块的环形区域，即镶嵌区，将In50Sn50低温焊料均匀涂敷在铜背板上，随后把镀有Ni的各陶瓷块交叉装入铜背板镶嵌区，相同材料的陶瓷块不能相邻；（5）将拼接好的靶材放入真空炉中，并在靶材上施加30～35g/cm2的压力，真空抽至10Pa以下，以10℃/min升温至135℃，保温10S，随后快速降温至室温，取出靶材。