專(zhuān)利名稱(chēng)：：薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于能源利用
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是太陽(yáng)能電池制造
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：薄膜太陽(yáng)能電池是多層膜結(jié)構(gòu)組件，比如，CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽(yáng)能電池主要由基底(通常是玻璃)、背電極層(通常是Mo)、吸收層(p-CIGS)、緩沖層(通常是n-CdS)、透明導(dǎo)電層(通常是ZnO或Al摻雜ZnO雙層結(jié)構(gòu))、上電極層(通常為Ni/Al)和減反射層(通常是MgF2)組成。在這里，背電極層是一層極薄的鉬膜(0.5-1.5ym厚)，它是采用濺射薄膜的工藝通過(guò)鉬靶濺射到基底上而形成。通常情況下，鉬靶的純度、密度及組織均勻性對(duì)濺射有著重要的影響，直接關(guān)系到鍍膜的質(zhì)量及厚度均勻性，進(jìn)而影響到電極性能。同時(shí)由于背電極層是一層極薄的鉬膜，哪怕薄膜中細(xì)微的夾雜物都可能對(duì)薄膜的質(zhì)量造成影響，尤其非金屬雜質(zhì)物。這些對(duì)鍍膜質(zhì)量的嚴(yán)格要求反映到濺射靶上，就要求濺射靶材的組織結(jié)構(gòu)及化學(xué)純度應(yīng)符合相應(yīng)工藝。如何抑制濺射過(guò)程中微粒的產(chǎn)生是確保鍍膜質(zhì)量的重要因素。濺射鍍膜的過(guò)程中，所謂微粒是指濺射靶受到高能離子轟擊時(shí)產(chǎn)生的大尺寸的靶材顆?；蛭⒘?，或成膜之后膜材受二次電子轟擊出來(lái)形成的微粒。這些微粒的產(chǎn)生對(duì)于所形成薄膜的質(zhì)量有很大的影響，尤其是對(duì)于薄膜品質(zhì)要求非常苛刻的微電子產(chǎn)業(yè)。這些微粒產(chǎn)生的主要原因之一是由于濺射靶材的結(jié)構(gòu)致密性不夠，濺射時(shí)靶材內(nèi)部孔隙內(nèi)存在的氣體突然釋放所造成的。這種飛濺微粒的現(xiàn)象最常發(fā)生在以粉末工藝制造的濺射靶(如熱壓成形、燒結(jié)、高溫噴涂成型等)。因此，如何提高濺射靶致密度亦是重要技術(shù)課題之一。在平面磁控濺射過(guò)程中，由于正交電磁場(chǎng)對(duì)濺射離子的作用關(guān)系，濺射靶在濺射過(guò)程中將產(chǎn)生不均勻沖蝕(Erosion)現(xiàn)象，從而造成濺射靶材的利用率普遍低下通常，長(zhǎng)方形濺射靶的利用率(重量百分比)在25%_40%。生產(chǎn)中需要較頻繁的更換靶材。因此如何提高濺射靶材的利用率受到極大地關(guān)注。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶及其制備方法，以提高太陽(yáng)能電池的質(zhì)量。薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶，其是采用純度^99.97%，密度大于10.18g/cm3，尤其是雜質(zhì)氧含量《0.004%的鉬板制成。所述的薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶的制備方法，其是按照如下步驟實(shí)現(xiàn)制備高純度三氧化鉬，首先采用高純氫氣在550-60(TC進(jìn)行一次還原；然后在950-100(TC二次還原；還原后依次通過(guò)混料、篩分、等靜壓成型；然后在1950-200(TC下中頻感應(yīng)燒結(jié)；再在1400-145(TC熱鍛；1350-140(TC熱軋；最后通過(guò)機(jī)械加到規(guī)定規(guī)格，檢驗(yàn)即可。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶具有高純度、高密度和良好的均勻性的特點(diǎn)，極大提高了濺射靶材的利用率，應(yīng)用于太陽(yáng)能電池行業(yè)具有很高的價(jià)值。具體實(shí)施例方式本發(fā)明在如下方面對(duì)現(xiàn)有靶材作出了改進(jìn)1、純度眾所周知，金屬的導(dǎo)電性與材料的純度有密切關(guān)系，降低金屬鉬的雜質(zhì)含量，尤其氧的含量，會(huì)改善鉬背電極的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能。本發(fā)明所述鉬靶具有氧含量標(biāo)準(zhǔn)為0《0.004%，Mo>99.97%(金屬含量)，而且其它雜質(zhì)按照下表控制(同時(shí)附普通鉬板數(shù)據(jù))<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>2、密度由于鉬耙采用粉末冶金制造，如果工藝不當(dāng)，會(huì)降低鉬耙的密度，嚴(yán)重的話(huà)會(huì)還會(huì)致使靶材組織疏松，影響靶材質(zhì)量。本專(zhuān)利所述鉬靶通過(guò)大變形加工率提高靶材密度和消除燒結(jié)產(chǎn)品的組織疏松缺陷。密度可以達(dá)到10.2g/cm3.3、組織均勻性本發(fā)明所述鉬靶具有均勻的熱處理組織，以利于獲得厚度均勻分布的鍍膜。本發(fā)明工藝路線(xiàn)制備高純?nèi)趸f-550-60(rC—次還原-950_10001:二次還原-混料-篩分-等靜壓成型-1950-2000°C中頻感應(yīng)燒結(jié)-1400-1450"熱鍛-1350-1400°C熱軋-機(jī)加-檢驗(yàn)。權(quán)利要求薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶，其特征是采用純度≥99.97％，密度大于10.18g/cm3，尤其是雜質(zhì)氧含量≤0.004％的鉬板制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶，其特征是所采用的鉬板的純度和雜質(zhì)含量按照下表控制<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table>3.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶的制備方法，其特征是按照如下步驟實(shí)現(xiàn)制備高純度三氧化鉬，首先采用高純氫氣在550-60(TC進(jìn)行一次還原；然后在950-100(TC二次還原；還原后依次通過(guò)混料、篩分、等靜壓成型；然后在1950-200(TC下中頻感應(yīng)燒結(jié)；再在1400-145(TC熱鍛；1350-140(TC熱軋；最后通過(guò)機(jī)械加到規(guī)定規(guī)格，檢驗(yàn)即可。全文摘要本發(fā)明目的是提供一種薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶及其制備方法，以提高太陽(yáng)能電池的質(zhì)量。薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶，其是采用純度≥99.97％，密度大于10.18g/cm3，尤其是雜質(zhì)氧含量≤0.004％的鉬板制成。其是按照如下步驟實(shí)現(xiàn)制備高純度三氧化鉬，首先采用高純氫氣在550-600℃進(jìn)行一次還原；然后在950-1000℃二次還原；還原后依次通過(guò)混料、篩分、等靜壓成型；然后在1950-2000℃下中頻感應(yīng)燒結(jié)；再在1400-1450℃熱鍛；1350-1400℃熱軋；最后通過(guò)機(jī)械加到規(guī)定規(guī)格，檢驗(yàn)即可。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是薄膜太陽(yáng)能電池用高純鉬靶具有高純度、高密度和良好的均勻性的特點(diǎn)，極大提高了濺射靶材的利用率，應(yīng)用于太陽(yáng)能電池行業(yè)具有很高的價(jià)值。文檔編號(hào)B22F3/16GK101792897SQ20101013910公開(kāi)日2010年8月4日申請(qǐng)日期2010年4月6日優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日發(fā)明者孟勇,張慧茹,王玉華,韓偉東申請(qǐng)人:韓偉東