本申請(qǐng)涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，尤其涉及一種碲化鎘靶材及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在新能源技術(shù)領(lǐng)域，太陽(yáng)電池應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并且業(yè)界在不斷地追求太陽(yáng)電池的低成本制造，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)電池大規(guī)模廣泛應(yīng)用。其中，薄膜太陽(yáng)電池相對(duì)單晶硅或多晶硅太陽(yáng)電池在低成本特性方面前景良好，因此，薄膜太陽(yáng)電池被不斷深入研究并開始商業(yè)化應(yīng)用，其中碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池應(yīng)用較廣泛。

2、但是cdte靶材的相對(duì)密度等性能會(huì)影響與其他電極材料之間的接觸電阻，從而影響電池性能。

3、中國(guó)專利申請(qǐng)201610836897.0中公開了一種碲鋅鎘靶材及其制備方法、應(yīng)用，所述制備方法為：將碲化鎘粉體、碲化鋅粉體和碲化亞銅粉體混合均勻，得到混合粉體；再將混合粉體進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，得到致密度較高、機(jī)械性能較好的碲鋅鎘靶材。

4、該方案中碲化鎘粉體、碲化鋅粉體的粒度都小于100目，碲化亞銅粉體的粒度小于325目且其在碲鋅鎘靶材中的含量為250mg/kg～330mg/kg。

5、中國(guó)專利申請(qǐng)202210584839.9中公開了一種導(dǎo)電碲化鎘靶材的制備方法，其制備方法為：先將cd粉、cdte粉混勻，得到混合物料；再將混合物料裝入石墨模具，置于熱壓爐中進(jìn)行預(yù)壓；預(yù)壓完成后，抽真空處理，至真空度<10pa開始加熱升溫，升溫速率為10～20℃/min，加熱到500～750℃后保溫；達(dá)到保溫時(shí)間后進(jìn)行加壓處理；加壓處理后降至室溫，出爐、脫模，得毛坯靶材，毛坯靶材經(jīng)機(jī)床加工后得導(dǎo)電碲化鎘靶材。

6、該方案中通過(guò)摻雜游離鎘來(lái)破壞碲化鎘的結(jié)晶方式，降低碲化鎘靶材的電阻率，改善碲化鎘薄膜的導(dǎo)電性。

7、本方案需要解決的問題：如何提出一種高密度的碲化鎘靶材制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提出一種碲化鎘靶材及其制備方法，通過(guò)添加一定比例的碲化鎘與碲化亞銅混合燒結(jié)，提高碲化鎘靶材的相對(duì)密度，進(jìn)而降低碲化鎘與其他電極材料之間的接觸電阻，提升電池性能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)公開了一種碲化鎘靶材的制備方法，其包含如下步驟：

3、步驟1：將碲化鎘、碲化亞銅混合，得到混合料；

4、步驟2：將混合料裝入模具，預(yù)壓處理，抽真空得到胚體；

5、步驟3：將胚體進(jìn)行真空燒結(jié)、保溫加壓、降溫，得到碲化鎘靶材；

6、其中，所述步驟1中碲化鎘由粉體一和粉體二組成；

7、所述粉體一的目數(shù)為150～200目，所述粉體二的目數(shù)大于200目；

8、所述粉體一與粉體二的質(zhì)量比為0.5～3：0.5～3；

9、所述碲化鎘與碲化亞銅的質(zhì)量比為95～98：2～5。

10、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述粉體一與粉體二的質(zhì)量比為0.8～1.2：0.8～1.2，包括但不限于0.8：0.8、0.8：0.9、0.8：1.0、0.8：1.1、0.8：1.2、0.9：0.8、0.9：0.9、0.9：1.0、0.9：1.1、0.9：1.2、1.0：0.8、1.0：0.9、1.0：1.0、1.0：1.1、1.0：1.2、1.1：0.8、1.1：0.9、1.1：1.0、1.1：1.1、1.1：1.2、1.2：0.8、1.2：0.9、1.2：1.0、1.2：1.1、1.2：1.2。

11、優(yōu)選地，所述步驟1中碲化亞銅的粉體目數(shù)大于325目。

12、優(yōu)選地，所述步驟2中真空環(huán)境的真空度在10pa以下。

13、優(yōu)選地，所述步驟2中預(yù)壓壓力為20～30t，預(yù)壓時(shí)間為10～15min。

14、優(yōu)選地，所述步驟3中真空燒結(jié)具體為：以5～10℃/min的升溫速率升至650～750℃，再保溫55～65min。

15、優(yōu)選地，所述步驟3中保溫加壓具體為：燒結(jié)保溫結(jié)束后加壓至60～70t，保壓20～30min，再保溫保壓50～60min。

16、此外，本申請(qǐng)還公開了一種碲化鎘靶材，通過(guò)上述任一所述的碲化鎘靶材的制備方法制得。

17、本申請(qǐng)的有益效果是：

18、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N碲化鎘靶材的制備方法，通過(guò)添加由目數(shù)在150～200目以及目數(shù)大于200目的兩種粉體按照一定的質(zhì)量比組成的碲化鎘，與碲化亞銅混合燒結(jié)，粒度分布會(huì)影響晶界的遷移，在燒結(jié)過(guò)程中，晶界會(huì)向低能量方向遷移，以減少系統(tǒng)的總能量。如果粒度分布不均勻，晶界遷移可能會(huì)受到阻礙，導(dǎo)致燒結(jié)不充分，降低靶材密度。而適當(dāng)?shù)牧６确植伎梢允咕Ы邕w移更加順暢，促進(jìn)晶粒的生長(zhǎng)和融合，因此通過(guò)不同目數(shù)的摻比能提高碲化鎘靶材的相對(duì)密度，進(jìn)而降低碲化鎘與其他電極材料之間的接觸電阻，提升電池性能。

技術(shù)特征：

1.一種碲化鎘靶材的制備方法，其特征在于，包含如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碲化鎘靶材的制備方法，其特征在于，所述粉體一與粉體二的質(zhì)量比為0.8～1.2：0.8～1.2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碲化鎘靶材的制備方法，其特征在于，所述步驟1中碲化亞銅的粉體目數(shù)大于325目。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碲化鎘靶材的制備方法，其特征在于，所述步驟2中真空環(huán)境的真空度在10pa以下。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碲化鎘靶材的制備方法，其特征在于，所述步驟2中預(yù)壓壓力為20～30t，預(yù)壓時(shí)間為10～15min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碲化鎘靶材的制備方法，其特征在于，所述步驟3中真空燒結(jié)具體為：以5～10℃/min的升溫速率升至650～750℃，再保溫55～65min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碲化鎘靶材的制備方法，其特征在于，所述步驟3中保溫加壓具體為：燒結(jié)保溫結(jié)束后加壓至60～70t，保壓20～30min，再保溫保壓50～60min。

8.一種碲化鎘靶材，其特征在于，由權(quán)利要求1-7任一所述的碲化鎘靶材的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，公開了一種碲化鎘靶材的制備方法，其制備步驟如下：先將碲化鎘、碲化亞銅混合，然后裝入模具，進(jìn)行預(yù)壓抽真空管得到胚體；然后再將胚體進(jìn)行真空燒結(jié)，保溫加壓、降溫，得到碲化鎘靶材。該方法通過(guò)將按一定比例梯度分布的碲化鎘粉末與碲化亞銅結(jié)合，使制得的碲化鎘靶材內(nèi)的電阻率降低，提高后續(xù)使用過(guò)程中碲化鎘薄膜的導(dǎo)電性；此外，本申請(qǐng)還公開了一種碲化鎘靶材，由上述方法制得。

技術(shù)研發(fā)人員：羅海奇,王鵬飛,徐文娜,植銳俊,朱卓南,文崇斌,胡智向
受保護(hù)的技術(shù)使用者：先導(dǎo)薄膜材料（廣東）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23