铜铟镓硒粉体的制备方法技术

本发明专利技术涉及铜铟镓硒粉体的制备方法，其包括如下步骤：S1、制备铜铟镓合金；S2、烧结；S3、破碎筛分。本发明专利技术铜铟镓硒粉体的制备方法，相比于高压一步合成法，其对设备要求简单，设备投资小，易于规模化工业生产，所合成的粉体组分均匀、无偏析；相比于现有两步法，不需要制备多个二元体系合金，优化工艺流程，降低产品被污染的可能性，保证产品纯度。

Preparation of copper, indium, gallium and selenium powders

The invention relates to a preparation method of copper indium gallium selenium powder, which comprises the following steps: S1, preparation of copper indium gallium alloy; S2, sintering; S3, crushing and screening. The preparation method of the copper, indium, gallium and selenium powder of the invention has the advantages of simple equipment requirement, small equipment investment, easy scale industrial production, uniform composition and no segregation compared with the one-step high-pressure synthesis method; compared with the two-step method, it does not need to prepare multiple binary system alloys, optimize process flow, reduce the possibility of product contamination, and ensure product purity.

【技术实现步骤摘要】
铜铟镓硒粉体的制备方法
本专利技术涉及一种多元合金粉体的制备领域，尤其涉及一种铜铟镓硒粉体的制备方法。
技术介绍
相比硅太阳能电池，薄膜太阳能电池成本低、环境污染小。目前，薄膜太阳能电池主要包括碲化镉薄膜太阳能电池、铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池和砷化镓薄膜太阳能电池。根据瑞士联合实验室报道：铜铟镓硒薄膜太阳能电池在实验室的最高光电转化效率为22.9%，MiaSolé在制备1m2的电池模组时，其光电效率可达到15.7%，虽然低于晶硅类电池（产业化）18%的转化效率，但是成本低廉、环境友好，使其成为今后太阳能电池的发展方向。CIGS靶材作为CIGS薄膜的溅射镀膜原材料，一般是通过真空热压CIGS粉体制得。因此，粉体中Cu、In、Ga、Se四种元素的比例、粉体的均匀性、化合物相态对真空热压成型CIGS靶材的电导率、致密度、晶粒尺寸等形成重要影响。CIGS粉体的制备主要存在两点困难：1、硒的沸点638℃，合成过程中硒蒸汽压大、易挥发，导致最终形成的CIGS粉体中Se的比例偏低；2、Cu、In、Ga、Se四种元素间存在多种二元、三元化合物，导致冷凝过程易出现组分偏析本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜铟镓硒粉体的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：S1、制备铜铟镓合金：按照一定比例称取4.5N或者以上纯度的铜、铟、镓原料，将铜、铟、镓原料装入一制粉炉内，然后将制粉炉内感应加热至700~900℃，确保铜、铟、镓全部熔化，形成铜铟镓合金液体，以保护气体作为雾化气，将制粉炉的雾化气压力设置为8~15 bar，在雾化气的冲击作用下，铜铟镓合金液体通过雾化喷嘴雾化制备得到微米级铜铟镓粉体；S2、烧结：按照一定比例称取铜铟镓粉体和硒粉，混合后进行球磨，将球磨好的混合粉体置于一坩埚中，然后将坩埚置于一管式反应炉内，用保护气体置换管式反应炉内的空气，然后以5~10℃/min的升温速率升温至19...

【技术特征摘要】
1.一种铜铟镓硒粉体的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：S1、制备铜铟镓合金：按照一定比例称取4.5N或者以上纯度的铜、铟、镓原料，将铜、铟、镓原料装入一制粉炉内，然后将制粉炉内感应加热至700~900℃，确保铜、铟、镓全部熔化，形成铜铟镓合金液体，以保护气体作为雾化气，将制粉炉的雾化气压力设置为8~15bar，在雾化气的冲击作用下，铜铟镓合金液体通过雾化喷嘴雾化制备得到微米级铜铟镓粉体；S2、烧结：按照一定比例称取铜铟镓粉体和硒粉，混合后进行球磨，将球磨好的混合粉体置于一坩埚中，然后将坩埚置于一管式反应炉内，用保护气体置换管式反应炉内的空气，然后以5~10℃/min的升温速率升温至190~230℃，保温时间为2~4h；之后以5~10℃/min的升温速率继续升温至600~700℃，保温时间为4~8h；S3、破碎筛分：烧结结束后，关闭加热电源，待管式反应炉的温度降至100℃后，停止通入保护气体，取出物料，最后将物料破碎、球磨、筛分得到需要粒度的铜铟镓硒粉体。2.根据权利要求1所述的铜铟镓硒粉体的制备方法，其特征在于：S1中，铜、铟、镓的原料比为：34.43~38.29：30.25~54.07：11.50~31.46。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱刘，白平平，谢群，童培云，张强，
申请(专利权)人：先导薄膜材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44