一種生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的生產(chǎn)模具，屬于機械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括澆鑄口，澆鑄口與模具外套連接；模具外套內(nèi)設(shè)置有襯管，模具外套和襯管之間設(shè)置有圓環(huán)型空腔；模具外套和襯管的底部采用底部密封環(huán)密封。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，利于工業(yè)化生產(chǎn)，制備得到的靶材致密度高，純度高，成分分布均勻性好，晶粒細小，并且制備工藝簡單。
【專利說明】一種生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的生產(chǎn)模具，屬于機械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著世界能源的日益緊缺、減少和人們環(huán)保意識的增強，薄膜太陽能電池的研究 應用已成為世界各國研究的熱點。其中銅鋅錫硫薄膜太陽能電池以其不斷提高的轉(zhuǎn)化效 率，較低的制作成本，沒有性能衰減和環(huán)境友好等優(yōu)良特性日益受到人們的廣泛關(guān)注。
[0003] Cu2ZnSnS4 (簡稱CZTS)薄膜太陽能電池作為一種新型的薄膜太陽能電池具有多層 膜結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)為金屬柵極A1，窗口層n-ZnO :A1，緩沖層CdS，吸收層CZTS，背電極鑰， 鈉鈣玻璃襯底SLG等。
[0004] 目前制備ZSTS薄膜的方法很多，主要分為3個步驟：首先制備銅鋅錫薄膜；然后 硫化，以達到最佳配比的四元化合物；最后對薄膜進行熱處理，進一步優(yōu)化薄膜的結(jié)晶度和 表面形貌。
[0005] 其中制備銅鋅錫薄膜就需要用到銅鋅錫靶材。而旋轉(zhuǎn)靶材與平面靶材相比具有以 下優(yōu)勢：鍍膜均勻性好，濺射面積大，生產(chǎn)效率高，靶材利用率高，更換操作方便。因此大量 應用旋轉(zhuǎn)銅鋅錫靶材是銅鋅錫硫薄膜太陽能電池發(fā)展的必然趨勢，目前還沒有看到有關(guān)生 產(chǎn)旋轉(zhuǎn)銅鋅錫靶材技術(shù)方面的報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實用新型的目的是提供一種銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的生產(chǎn)模具及其生產(chǎn)方法。
[0007] 按照本實用新型提供的技術(shù)方案，一種生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具，包括澆鑄口， 澆鑄口與模具外套連接；模具外套內(nèi)設(shè)置有襯管，模具外套和襯管之間設(shè)置有圓環(huán)型空腔； 模具外套和襯管的底部采用底部密封環(huán)密封。所述澆鑄口與圓環(huán)型空腔之間通過流淌管連 通，流淌管向圓環(huán)型空腔內(nèi)部傾斜。所述外套內(nèi)壁上涂覆有一層隔離層。
[0008] 本實用新型的有益效果：本實用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，利于工業(yè)化生產(chǎn)，制備得到的 靶材致密度高，純度高，成分分布均勻性好，晶粒細小，并且制備工藝簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具示意圖。
[0010] 圖2-a是本實用新型冷卻裝置主視圖。
[0011] 圖2-b是本實用新型冷卻裝置俯視圖。

【具體實施方式】
[0012] 實施例中DY08涂料購自市場。
[0013] 實施例1
[0014] 如圖1所示，一種生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具，包括澆鑄口 1，澆鑄口 1與模具外套 2連接；模具外套2內(nèi)設(shè)置有襯管4,模具外套2和襯管4之間設(shè)置有圓環(huán)型空腔3 ;模具外 套2和襯管4的底部采用底部密封環(huán)5密封。
[0015] 所述澆鑄口 1與圓環(huán)型空腔3之間通過流淌管連通，流淌管向圓環(huán)型空腔3內(nèi)部 傾斜。所述外套2內(nèi)壁上涂覆有一層隔離層，隔離層為DY08涂料。
[0016] 實施例2
[0017] 一種生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的方法，步驟為：
[0018] (1)熔煉：按銅：鋅：錫摩爾比為1. 5-2. 3 :0. 7-1. 2 :0. 8-1. 1取原料；開啟真空感 應熔煉爐，抽真空至〇. ΟΙ-lPa，通氮氣，壓力達到0. 08-0. IMPa時，再次抽真空至0. 01-lPa ; 向熔煉爐中投入原料錫，250-270°C熔煉至完全熔化，控制溫度為250-300°C，投入銅，繼續(xù) 熔煉至完全熔化，升溫至670-750°C，精煉25-35min，最后投入鋅，控制溫度不超過700°C快 速熔化，全部熔化后，在680-690°C精煉8-12min，得到澆鑄液；
[0019] (2)澆鑄：取生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具，在200-450°C烘干，并預熱至 200-600°C，將步驟（1)得到的澆鑄液澆鑄進模具中；通過流淌管進入圓環(huán)型空腔，涂覆在 外套內(nèi)壁上的涂料防止模具溶解在澆鑄液中，澆鑄完成后，去除澆鑄口，用石墨環(huán)蓋住模具 上端，在 800-850°C保溫 8-12min ;
[0020] (3)冷卻：將保溫后的模具置入水箱中進行冷卻，水箱中設(shè)置有水循環(huán)和攪拌裝 置，保持水溫在15-25°C之間，冷卻4-6min后取出，脫模，即得到銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材。
[0021] 如圖2_a和圖2_b所不，冷卻模具的水箱，包括箱體6,箱6體上部分密封，開有一 個和模具同樣大小的圓環(huán)狀孔7,模具通過圓環(huán)狀孔7能夠順利的放入水箱中，水箱上還設(shè) 置有一個通氣孔8。水箱中同樣設(shè)有水循環(huán)和攪拌裝置，使水溫均勻并保持在一定的范圍 內(nèi)。
[0022] 從熔煉爐的側(cè)門取出步驟（2)所得模具，用天車吊住模具上口。之后以0. lm/s的 速度把模具通過圓環(huán)狀孔7放入冷卻裝置，當模具還剩50毫米露在水箱外部時停止放入， 冷卻5分鐘后吊出模具。
【權(quán)利要求】
1. 一種生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其特征是：包括澆鑄口（ 1 )，澆鑄口（ 1)與模具外 套（2)連接；模具外套（2)內(nèi)設(shè)置有襯管（4)，模具外套（2)和襯管（4)之間設(shè)置有圓環(huán)型空 腔（3);模具外套（2)和襯管（4)的底部采用底部密封環(huán)（5)密封。
2. 如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其特征是：所述澆鑄口（ 1)與圓環(huán)型 空腔（3)之間通過流淌管連通，流淌管向圓環(huán)型空腔（3)內(nèi)部傾斜。
3. 如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)銅鋅錫旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其特征是：所述外套（2)內(nèi)壁上涂覆 有一層隔離層。
【文檔編號】C22C1/02GK203947152SQ201420335186
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】胡習光, 秦國強, 常金永, 張志祥 申請人:江陰恩特萊特鍍膜科技有限公司