本申請(qǐng)屬于靶材制備，尤其涉及一種陶瓷蒸發(fā)靶材及其制備方法和光伏電池。

背景技術(shù)：

1、蒸發(fā)鍍膜作為一種重要的物理氣相沉積技術(shù)，其包括熱蒸發(fā)沉積（td）、電子束蒸發(fā)沉積（ebd）和反應(yīng)等離子體蒸發(fā)（rpd），其中rpd鍍膜具有對(duì)基底損傷小、沉積速率快和成膜質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，已被推廣應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域中。

2、陶瓷材料具有化學(xué)穩(wěn)定性好、光電性能優(yōu)異、耐高溫以及耐磨等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在光伏電池、半導(dǎo)體芯片、平板顯示和光學(xué)等領(lǐng)域中。常見(jiàn)的陶瓷靶材的制備工藝包括粉體預(yù)處理、造粒、成型以及燒結(jié)等步驟。其中，成型作為制備陶瓷靶材的重要環(huán)節(jié)，其成型坯體的品質(zhì)好差直接影響著靶材的性能。

3、目前，rpd鍍膜用陶瓷靶材通常利用模壓成型，其將造粒粉填充在模具中，再一體壓制成坯體。模壓成型包括單向壓制和雙向壓制兩種方式，然而，在單向壓制過(guò)程中，壓力通過(guò)靠近壓頭的密實(shí)層向里層傳遞，會(huì)隨著壓頭推進(jìn)而逐漸減少，并且部分壓力還會(huì)由壓頭傳遞到模壁上，從而在坯體豎直方向上會(huì)表現(xiàn)出明顯的壓力梯度，導(dǎo)致坯體在不同高度和截面上具有不同的密度。雖然雙向壓制通過(guò)上、下加壓，使壓力傳遞距離縮短，可以減小壓力梯度，但是會(huì)導(dǎo)致坯體上、下兩端的粉料位移較大，而中間部位的粉料位移較小，再加上側(cè)壁摩擦力的作用，使傳遞到坯體中間部位的壓力減小，導(dǎo)致坯體中間部位的密度較兩端低，最終會(huì)影響陶瓷靶材的密度分布以及熱傳導(dǎo)性能等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種陶瓷蒸發(fā)靶材及其制備方法和光伏電池，旨在解決現(xiàn)有的陶瓷靶材存在密度分布不均和熱傳導(dǎo)性能不好的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述申請(qǐng)目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N陶瓷蒸發(fā)靶材的制備方法，包括以下步驟：

4、將混合陶瓷粉料預(yù)壓成若干個(gè)密度不同的坯體；

5、將所述坯體按照密度從中間往兩端遞減的順序進(jìn)行層疊，得到復(fù)合坯體；

6、將所述復(fù)合坯體進(jìn)行雙向合壓處理，得到疊合素坯；

7、將所述疊合素坯進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，得到陶瓷靶材。

8、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N陶瓷蒸發(fā)靶材，包括本申請(qǐng)?zhí)峁┑奶沾烧舭l(fā)靶材的制備方法制備得到的陶瓷蒸發(fā)靶材。

9、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N光伏電池，包括功能層，所述功能層由本申請(qǐng)?zhí)峁┑奶沾烧舭l(fā)靶材進(jìn)行反應(yīng)等離子體沉積鍍膜得到。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有如下有益效果：

11、（1）將坯體按照密度從中間往兩端遞減的順序進(jìn)行層疊，使復(fù)合坯體中間部位的密度較兩端大，可以補(bǔ)償雙向合壓處理因施加到復(fù)合坯體中間部位的壓力較兩端小而造成的密度差異，使成型的素坯密度分布均勻，避免傳統(tǒng)方法采用一體壓制成型導(dǎo)致坯體中間部位密度較小、兩端部位密度較大的情況，因此本申請(qǐng)制備的陶瓷蒸發(fā)靶材密度分布均勻、熱傳導(dǎo)性能好，能更好的防止靶材開(kāi)裂。

12、（2）利用多片坯體疊壓形成靶坯界面，可以在鍍膜過(guò)程中阻斷靶材裂紋縱向傳遞，從而防止靶材結(jié)構(gòu)坍塌或粉體飛濺，因此靶材的成膜質(zhì)量好、使用壽命長(zhǎng)。

技術(shù)特征：

1.一種陶瓷蒸發(fā)靶材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，將所述坯體按照密度從中間往兩端遞減的順序進(jìn)行層疊的步驟還包括：

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，將混合陶瓷粉料配制成第一混合漿料的步驟包括：將乙二醇丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、十二碳醇酯、所述混合陶瓷粉料球磨混合，然后加入乙基纖維素、二甲基硅油混合均勻，得到第一混合漿料；其中，所述混合陶瓷粉料、乙二醇丁醚醋酸酯、丁基卡必醇、十二碳醇酯、乙基纖維素、二甲基硅油的質(zhì)量比為（30~40）/（10~15）/（10~20）/（15~25）/（5~15）/（0.5~5）；

4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述坯體的上表面和下表面中至少一表面分布有若干個(gè)圓孔，且分布有所述圓孔的表面用于涂覆所述第一混合漿料；

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，滿足以下條件中的至少一個(gè)：

6.如權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述混合陶瓷粉料包括主體粉料和摻雜粉料；

7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，制備混合陶瓷粉料的步驟包括：

8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，滿足以下條件中的至少一個(gè)：

9.一種陶瓷蒸發(fā)靶材，其特征在于，包括權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的陶瓷蒸發(fā)靶材的制備方法制備得到的陶瓷蒸發(fā)靶材。

10.一種光伏電池，包括功能層，其特征在于，所述功能層由權(quán)利要求9所述的陶瓷蒸發(fā)靶材進(jìn)行反應(yīng)等離子體沉積鍍膜得到。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及靶材制備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種陶瓷蒸發(fā)靶材及其制備方法和光伏電池，包括：將混合陶瓷粉料預(yù)壓成若干個(gè)密度不同的坯體；將坯體按照密度從中間往兩端遞減的順序進(jìn)行層疊得到復(fù)合坯體；將復(fù)合坯體進(jìn)行雙向合壓處理得到疊合素坯；將疊合素坯進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)得到陶瓷靶材。本申請(qǐng)將坯體按照密度從中間往兩端遞減的順序進(jìn)行層疊，使復(fù)合坯體中間部位的密度較兩端大，補(bǔ)償雙向合壓因施加到復(fù)合坯體中間部位的壓力較兩端小而造成的密度差異，使疊合素坯密度分布均勻，因此陶瓷蒸發(fā)靶材密度均勻、熱傳導(dǎo)性能好。且多片坯體疊壓形成的靶坯連接面，可在鍍膜過(guò)程中阻斷靶材裂紋縱向傳遞和防止熱向靶材中心縱向傳遞，防止靶材結(jié)構(gòu)坍塌或粉體飛濺。

技術(shù)研發(fā)人員：周賢界,徐紅星,黃小玲,黃勇彪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳眾誠(chéng)達(dá)應(yīng)用材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19