纯化技术
区熔法:一种通过熔化和重新结晶来纯化材料的方法,可有效去除铟中的杂质,提高其纯度。
电解精炼:利用电化学反应将铟从杂质中分离出来。将铟材料作为阳极,置于电解液中,通过施加电流使铟离子在阴极上沉积,从而得到高纯度的铟。
化学纯化:利用化学反应去除铟中的杂质,例如通过溶剂萃取和化学沉淀等方法,可有效分离和去除杂质,提高铟的纯度。
光伏领域:在薄膜太阳能电池中,铟靶材可作为光吸收层形成用的溅射靶,如 Cu-In-Ga-Se 系(CIGS 系)薄膜太阳能电池,有助于提高太阳能电池的转换效率。
薄膜太阳能电池
主流技术:用于铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池的溅射镀膜,作为光吸收层(In-Ga-Se 合金)的核心材料。
优势:CIGS 电池的光电转换效率超过 23%,铟靶的纯度直接影响电池的开路电压和填充因子。
功率与温度管理
溅射功率:
铟的溅射阈值较低(约 10 eV),起始功率不宜过高(建议从 50 W 逐步递增),避免瞬间过热导致靶材熔融或飞溅(铟熔点仅 156.6℃,过热易造成靶材局部熔化,形成 “熔坑” 影响均匀性)。
直流溅射功率密度通常为 1~5 W/cm²,射频溅射可适当提高至 5~10 W/cm²。
靶材冷却:
采用水冷靶架(水温控制在 15~25℃),确保溅射过程中靶材温度低于 80℃(高温会导致铟原子扩散加剧,影响薄膜结晶质量)。
定期检查冷却水路是否通畅,避免因散热不良导致靶材变形或脱靶。