一种铜铟镓合金粉末的制备方法.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CN110605399A(43)申请公布日2019.12.24(21)申请号201810622247.5(22)申请日2018.06.15(71)申请人米亚索乐装备集成（福建）有限公司地址362000福建省泉州市鲤城区高新区紫山路42号(72)发明人张蛟万捷徐国军雷贵先黄喜南王云能吴福忠翁辉林毅捷蔡爱玲(74)专利代理机构北京天驰君泰律师事务所11592代理人孟锐(51)Int.Cl.B22F9/08(2006.01)C22C1/02(2006.01)C23C14/34(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种铜铟镓合金粉末的制备方法(57)摘要本发明涉及铜铟镓合金粉末的制备方法，其包括将铜、铟、镓及回收的粒度不在设定范围内的铜铟镓合金粉末在熔炼坩埚中熔炼成合金溶液；将合金溶液雾化、冷却、筛分得到粒度在设定范围内的铜铟镓合金粉末；回收粒度不在设定范围内的铜铟镓合金粉末；其中，在熔炼步骤中，将铟和镓置于熔炼坩埚的底部，将铜颗粒与回收的粒度不在设定范围内的铜铟镓粉末混合后置于熔炼坩埚中铟和镓的上方。通过该制备方法，降低了熔炼温度，从而避免铜铟镓合金粉末中成分的偏移并缩短合金粉末制备周期，提高铜铟镓合金粉末的组成稳定性以及生产效率。CN110605399ACN110605399A权利要求书1/1页1.一种铜铟镓合金粉末的制备方法，包括：将铜、铟、镓以及回收的粒度不在设定范围内的铜铟镓合金粉末在熔炼坩埚中熔炼成合金溶液；将合金溶液雾化、冷却、筛分得到粒度在设定范围内的铜铟镓合金粉末；回收粒度不在设定范围内的铜铟镓合金粉末；其特征在于，在熔炼步骤中，将铟和镓置于熔炼坩埚的底部，将铜颗粒与回收的粒度不在设定范围内的铜铟镓粉末混合后置于熔炼坩埚中铟和镓的上方。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜颗粒的大小为10mm以下，优选1-5mm，更优选1-2mm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铜铟镓合金粉末的粒度设定范围为30μm-160μm。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述熔炼在真空下进行，真空度为0.1mbar-0.5mbar。5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述熔炼步骤中加热温度为900℃-930℃，优选910℃-920℃，加热时间为43分钟-51分钟。6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，熔炼步骤中，在加热后保持在900℃-930℃，优选910℃-920℃，保持时间为43分钟～51分钟。7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，加到熔炼坩埚中的铟、镓、铜颗粒和回收的粒度不在设定范围内的铜铟镓合金粉末的质量百分比为：金属铟15％-40％，金属镓5％-30％，铜颗粒20％-50％，以及铜铟镓合金粉末30％-60％。8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，合金溶液降温到800-820℃，雾化制粉。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述雾化制粉，包括：将合金溶液倒入预热的中间包；通入雾化气体进行制粉作业；筛分，收集粒度在设定范围内的铜铟镓合金粉末；回收粒度不在设定范围内的铜铟镓合金粉末。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预热温度为750-770℃。11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，雾化气体压力为2MPa-2.5Mpa，气体流量为18kg/分钟-20kg/分钟。2CN110605399A说明书1/7页一种铜铟镓合金粉末的制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金粉末制造领域，特别是涉及用于CIGS薄膜太阳能电池的铜铟镓(CIG)合金粉末的制备方法。背景技术[0002]铜铟镓(CIGS)薄膜太阳能电池是铜、铟、镓和硒四中元素组成的具有黄铜矿结构的化合物半导体，它具有光吸收能力强，发电稳定性好、转化效率高，白天发电时间长、发电量高、生产成本低以及能源回收周期短等优点。铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有多层结构，包括金属栅状电极、减反射膜、窗口层(ZnO)、过渡层(CdC)、光吸收层(CIGS)、金属背电极(Mo)、玻璃衬底等。其中，吸收层CIGS是薄膜电池的关键材料。采用磁控溅射技术来制备CIGS吸收层是目前主流技术，而这将要用到铜铟镓系列靶材。[0003]“溅射金属预制层再硒化、硫化”所生产的CIGS薄膜太阳电池是目前世界上技术最先进、工业化生产最成熟的第二代光伏产品。溅射所用到的CIG靶材通常是用粒径在30μm-160μm的铜铟镓合金粉末制备的。现有的铜铟镓合金粉末的制备技术，其得粉率一般在40％～60％。[0004]为降低生产成本，超出粒径范围的CIG粉末都会用于回炉。因此，在粉末加工方法投料时，频感应炉熔炼坩埚内会同时