[發(fā)明專利]鎵油墨及其制備和使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210046903.4
• 申請(qǐng)日: 2012-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN102643570A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·莫斯利;D·索爾森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號(hào): C09D11/00
• 分類號(hào): C09D11/00;C09D11/02;H01L31/032
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 江磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鎵油墨，該油墨包含以下物質(zhì)作為起始組分：鎵組分，其包含鎵；穩(wěn)定組分，所述穩(wěn)定組分選自1，3-丙烷二硫醇，β-巰基乙醇、它們的類似物和它們的混合物；添加劑，所述添加劑選自：吡嗪；2-甲基吡嗪；3-甲基吡唑；2-吡嗪甲羧酸甲酯；吡唑；吡唑脒(praxadine)；吡嗪羧酰胺；吡嗪腈；2，5-二甲基吡嗪；2，3，5，6-四甲基吡嗪；2-氨基吡嗪；2-乙基吡嗪；喹喔啉；被C_1-5烷基取代的喹喔啉；2-吡嗪羧酸；2-甲基喹喔啉；2，3-吡嗪二羧酰胺；2，3-吡嗪二腈；吡咯烷-1-環(huán)己烯；吡咯烷-1-環(huán)戊烯；吩嗪；用C_1-5烷基取代的吩嗪；異喹啉；用C_1-5烷基取代的異喹啉；吲哚；用C_1-5烷基取代的吲哚；咪唑；用C_1-5烷基取代的咪唑；四唑；用C_1-5烷基取代的四唑；1，5-二氮雜二環(huán)[4.3.0]壬-5-烯；以及1，8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯；以及液體載體；所述鎵油墨是穩(wěn)定的分散體。本發(fā)明還涉及一種制備所述鎵油墨的方法以及使用所述鎵油墨在基材上沉積鎵的方法。?

背景技術(shù)

鎵的一個(gè)非常有前途的應(yīng)用是用于制造光伏電池，用來(lái)將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。具體來(lái)說(shuō)，制造基于第1b-3a-6a族的混合金屬硫?qū)倩锊牧?包括例如二硒化銅鎵(CuGaSe₂)和二硒化銅銦鎵(CuIn_1-xGa_xSe₂))的光伏電池受到人們的關(guān)注，因?yàn)檫@些器件具有很高的太陽(yáng)能-電能轉(zhuǎn)化效率。有時(shí)候，人們通常將第1b-3a-6a族混合金屬硫?qū)倩锇雽?dǎo)體通稱為CIGS材料。常規(guī)的CIGS太陽(yáng)能電池包括背面電極(例如鉬層)、CIGS吸收子層、CdS結(jié)配偶子層(junction?partner?layer)、任選的透明緩沖層(例如氧化鋅)、以及透明導(dǎo)電氧化物層電極(例如鋁摻雜的ZnO_x，氧化銦錫，SnO₂)；其中將鉬層沉積在基材上，CIGS吸收子層介于鉬層和CdS結(jié)配偶子層之間，所述CdS結(jié)配偶子層介于CIGS吸收子層和透明導(dǎo)電氧化物層電極之間。?

影響CIGS吸收子層材料沉積膜的廣泛應(yīng)用的一個(gè)難題是廉價(jià)的制造技術(shù)的開發(fā)。用來(lái)沉積CIGS材料的常規(guī)方法通常包括使用基于真空的方法，包括例如真空蒸發(fā)、濺射和化學(xué)氣相沉積(例如金屬-有機(jī)化學(xué)氣相沉積)。這些沉積技術(shù)具有低生產(chǎn)力能力和高成本。為了促進(jìn)以高生產(chǎn)能力廉價(jià)地大規(guī)模生產(chǎn)結(jié)合了沉積CIGS材料的應(yīng)用的體系，人們希望能夠提供基于液體的沉積技術(shù)。?

Robinson等人在美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2010/029036號(hào)中公開了一種用來(lái)沉積包含鎵的薄膜的方法。Robinson等人公開了用來(lái)由第3a族固體顆粒形成薄膜的方法和裝置。具體來(lái)說(shuō)，該專利描述了一種方法，該方法包括：提供包含a)和b)的合金的第一材料：a)基于第3a族元素的材料和b)至少一種其它的材料。可以包含足量的其它的材料，使得在從室溫至高于室溫的沉積或預(yù)沉積溫度下，在第一材料內(nèi)不含合金的液相，而所述基于第3a族的材料原本在此溫度范圍內(nèi)是液態(tài)的。所述其它的材料可以是第1a族材料。可以配制前體材料，其包含第一材料的顆粒以及包含至少一種以下元素的顆粒：第1b族，第3a族，第6a族，包含任意上述元素的合金，或者它們的組合。上文所述的溫度范圍可以為20-200℃。?

因此，人們?nèi)匀恍枰脕?lái)制造結(jié)合鎵的半導(dǎo)體系統(tǒng)(例如基于CIGS的光伏裝置)的液體沉積法。具體來(lái)說(shuō)，人們?nèi)匀恍枰环N鎵油墨，該鎵油墨包含鎵在液體載體中的穩(wěn)定的分散體。?

發(fā)明內(nèi)容