一种LaSm共掺杂ITO靶材及其制备方法与应用与流程

本发明属于ito靶材，具体涉及一种lasm共掺杂ito靶材及其制备方法与应用。

背景技术：

1、ito(氧化铟锡)靶材是一种用于物理蒸发或磁控溅射等薄膜制备技术的材料，在电子工业中具有重要作用。ito靶材是由铟和锡的氧化物按照适当的比例组成，具有透明导电性，因此可以用于制作透明电极，例如液晶显示器、有机发光二极管、触摸屏和太阳能电池等。

2、在太阳能电池板的制备过程中，其硅片一般需要经过清洗、制绒、扩散和减反射膜沉积等工艺处理。减反膜是一种用于减少光学器件表面反射的薄膜涂层，以提高光学元件的透过率和性能，常用的减反射膜由氮化硅制成，虽然ito膜也具有较好的透光性，但是其反射率比氮化硅膜，减反效果不如氮化硅膜，会影响太阳能电池的效率。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种lasm共掺杂ito靶材，解决常规ito膜透光率；目的之二在于提供一种lasm共掺杂ito靶材的制备方；目的之三在于提供一种lasm共掺杂ito靶材应用。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种lasm共掺杂ito靶材，原料包括纳米ito粉末和纳米lasm(bo3)2粉末。

4、一种lasm共掺杂ito靶材的制备方法，包括如下步骤：

5、步骤一：将六水合硝酸镧、六水合硝酸钐、甘氨酸和硼酸加入反应釜中，然后加入去离子水，在200-500r/min的条件下搅拌30-60min，得到混合液，将混合液装入坩埚并转移至马弗炉中，按照3-5℃/min的速率升温至800-850℃并保温3-4h，自然冷却后将产物球磨粉碎，过筛，得到颗粒直径为30-40nm的纳米lasm(bo3)2粉末；

6、步骤二：将五水合四氯化锡、硝酸铟和去离子水加入反应釜中搅拌混合，然后加入质量分数为25％的氨水并调节ph值至10，在200-500r/min的条件下搅拌120-150min，然后静置6-10h，再将反应液离心，收集沉淀并用去离子水洗涤3-5次，干燥，将沉淀装入坩埚并转移至马弗炉中，在氧气氛围下，按照3-5℃/min升温至500℃并保温2-2.5h，自然冷却后将产物球磨粉碎，过筛，得到颗粒直径为20-30nm的纳米ito粉末；

7、步骤三：将纳米ito粉末、纳米lasm(bo3)2粉末和质量分数为60％的乙酸溶液加入球磨机中球磨混合，调节固含量为65-70wt％，得到浆料，将浆料转移至模具中，在480±5mpa的压力下，按照10℃/min的速率升温至400-420℃并保温保压60-80min，自然冷却，得到坯体；

8、步骤四：将坯体转移至烧结炉中，在氧气氛围下，按照2-5℃/min的速率升温至1350-1400℃并保温3-3.5h，然后按照10℃/min的速率降温至350-400℃，自然冷却，得到lasm共掺杂ito靶材。该lasm共掺杂ito靶材能够应用于太阳能电池硅片溅镀减反膜。

9、进一步地，六水合硝酸镧、六水合硝酸钐、甘氨酸、硼酸和去离子水的用量比为34.3g：44.45g：25g：12.37g：250-300ml。

10、进一步地，五水合四氯化锡、硝酸铟和去离子水的用量比为18.32g：195.44g：1000ml。

11、进一步地，纳米ito粉末和纳米lasm(bo3)2粉末的用量比为113.74g：13.76-18.18g。

12、本发明的有益效果：

13、本发明lasm共掺杂ito靶材以纳米ito粉末和纳米lasm(bo3)2粉末为原料，纳米lasm(bo3)2粉末的添加有助于增减溅镀膜的透光率。在模具中通过500℃保温保压处理后，制备出具有较好结合力的坯体，无需使用有机粘合剂，减少了孔隙的产生，有助于保证烧结后lasm共掺杂ito靶材的密度，并且烧结过程使用的温度小于常用的1550℃，有助于避免晶粒和密度过大，防止对溅镀后薄膜的透光率产生影响。

14、纳米lasm(bo3)2粉末制备过程中，甘氨酸为燃烧剂，保温燃烧过程中产生水、二氧化碳和氮氧化物等气体，形成多孔的稀土硼酸盐烧结物，便于球磨粉碎，硼酸盐中含有硼与氧通过sp2杂化形成的硼酸基团，具有很高的还原性，能够防止纳米lasm(bo3)2粉末中稀土金属离子在烧结过程中被氧化，有助于提高其稳定性。

15、lasm共掺杂ito靶材的溅镀膜ito膜作为太阳能电池硅片的减反膜，可以降低电池的内阻，从而提高太阳能电池的输出功率。

技术特征：

1.一种lasm共掺杂i to靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种lasm共掺杂i to靶材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述六水合硝酸镧、六水合硝酸钐、甘氨酸、硼酸和去离子水的用量比为34.3g：44.45g：25g：12.37g：250-300ml。

3.根据权利要求1所述的一种lasm共掺杂i to靶材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述纳米i to粉末和纳米lasm(bo3)2粉末的用量比为113.74g：13.76-18.18g。

4.根据权利要求1所述的一种lasm共掺杂i to靶材的制备方法，其特征在于，所述纳米lasm(bo3)2粉末的颗粒直径为30-40nm。

5.根据权利要求1所述的一种lasm共掺杂i to靶材的制备方法，其特征在于，所述纳米ito粉末通过如下步骤制备：

6.根据权利要求5所述的一种lasm共掺杂i to靶材的制备方法，其特征在于，所述五水合四氯化锡、硝酸铟和去离子水的用量比为18.32g：195.44g：1000ml。

7.根据权利要求5所述的一种lasm共掺杂i to靶材的制备方法，其特征在于，所述纳米i to粉末的颗粒直径为20-30nm。

8.一种lasm共掺杂i to靶材，其特征在于，通过权利要求1-7中任意所述制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的一种lasm共掺杂i to靶材在太阳能电池硅片溅镀减反膜的应用。

技术总结
本发明公开了一种LaSm共掺杂I TO靶材及其制备方法与应用，属于I TO靶材技术领域，将纳米I TO粉末、纳米LaSm(BO3)2粉末和乙酸溶液球磨混合成浆料，在模具中，480±5MPa和400‑420℃保温保压60‑80mi n，自然冷却，得到坯体后在氧气氛围下，1350‑1400℃烧结3‑3.5h，制备出LaSm共掺杂I TO靶材；烧结温度小于常用的1550℃，避免晶粒和密度过大，防止对溅镀后薄膜的透光率产生影响；纳米LaSm(BO3)2粉末的添加有助于增减溅镀膜的透光率；LaSm共掺杂I TO靶材的溅镀膜I TO膜作为太阳能电池硅片的减反膜，可以降低电池的内阻，从而提高太阳能电池的输出功率。

技术研发人员：唐安泰,唐智勇,程波
受保护的技术使用者：株洲火炬安泰新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15