铜铟镓硒靶材金属化层制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106180721A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201510232814.2(22)申请日2015.05.08(71)申请人北京有色金属研究总院地址100088北京市西城区新街口外大街2号(72)发明人吕宏谢元锋夏扬(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人刘徐红(51)Int.Cl.B22F3/14(2006.01)C23C14/34(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称铜铟镓硒靶材金属化层制备方法(57)摘要本发明涉及一种铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，在制备铜铟镓硒靶材的同时制备金属化层，属于有色金属加工领域。首先，将石墨垫板置于热压炉模具的下压头上，然后将金属片放在石墨垫板上，放入铜铟镓硒粉料，再放入上压头，将模具放于热压炉中进行热压烧结，在升温的同时加压，进行保温保压，然后冷却至室温；然后，将靶材从热压炉中取出，先加工靶面，然后加工金属化层，根据需要的金属化层的厚度确定加工量。本发明方法得到的铜铟镓硒靶材金属化层易于钎焊；导电、导热性能好；成本低，与靶材制备过程同步，大大降低生产成本。CN106180721ACN106180721A权利要求书1/1页1.一种铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，包括如下步骤：A.将石墨垫板置于热压炉模具的下压头上，然后将金属片放在石墨垫板上，放入铜铟镓硒粉料，再放入上压头，将模具放于热压炉中进行热压烧结，在升温的同时加压，进行保温保压，然后冷却至室温；B.将靶材从热压炉中取出，先加工靶面，然后加工金属化层，根据需要的金属化层的厚度确定加工量。2.根据权利要求1所述的铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，其特征在于：所述的金属片为Cu、Ni或Mo片。3.根据权利要求2所述的铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，其特征在于：所述的金属片厚度为1～1.5mm。4.根据权利要求1所述的铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，其特征在于：所述的石墨垫板厚度为10mm～15mm。5.根据权利要求1所述的铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，其特征在于：所述的铜铟镓硒粉料的原子百分比组成为Cu：25％，In+Ga：20％-35％，Se：40％-55％。6.根据权利要求5所述的铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，其特征在于：所述的铜铟镓硒粉料中，In+Ga与Cu的原子比为1.1-0.9。7.根据权利要求1所述的铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，其特征在于：所述的热压烧结的温度为650℃～700℃，压力为30MPa～40MPa，保温保压时间为30～60分钟。2CN106180721A说明书1/3页铜铟镓硒靶材金属化层制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，尤其是解决铜铟镓硒靶材难于被钎料润湿问题，在制备铜铟镓硒靶材的同时制备金属化层，属于有色金属加工领域。背景技术[0002]铜铟镓硒是薄膜太阳能电池光吸收层材料，具有抗辐射能力强，工作性能稳定等优点，在制备铜铟镓硒薄膜过程中，需要铜铟镓硒靶材与铜背靶良好接触，实现良好的导电、导热效果。[0003]目前能够实现靶材与金属连接的常见工艺有钎焊法，熔焊法。对于铜铟镓硒靶材来说，由于这种靶材脆性大，易于挥发，熔焊法不适用；而钎焊法焊接无机非金属靶材时需要靶面金属化，以适合用常规的钎料焊接。目前常用的金属化工艺有银浆烧结法、蒸发法、溅射法、喷涂法等，这些工艺形成的金属化层与基体结合作用较弱，不能形成冶金结合，导电、导热能力差，不能满足太阳能电池镀膜所要求的工艺条件，镀出的膜厚度均匀性和成分均匀性差。[0004]要实现靶材与金属化层的冶金结合，需要靶材与金属化层的元素相互扩散，达到一体化的目的。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，包括金属化层选择、垫板厚度尺寸、热压温度、热压压力、保压时间以及加工方法。本发明采用制备靶材烧结过程的高温、高压使表面的各元素与金属片界面相互扩散，形成平整的界面，从而将靶材烧结过程和金属化过程合二为一，简化了流程，降低了成本，提升了靶材使用效果。[0006]本发明提供的新型铜铟镓硒靶材金属化层制备方法，包括下列步骤：[0007]A.将石墨垫板置于热压炉模具的下压头上，然后将金属片放在石墨垫板上，放入铜铟镓硒粉料，再放入上压头，将模具放于热压炉中进行热压烧结，在升温的同时加压，进行保温保压，然后冷却至室温；[0008]B.将靶材从热压炉中取出，先加工靶面，然后加工金属化层，根据需要的金属化层的厚度确定加工量。[0009]该方法中，金属化层选用Cu、Ni或Mo，因此金属片为Cu、Ni或Mo片等。[0010]所述的石墨垫板厚度为10mm～1