[發明專利]鈉/鉬復合金屬粉末、其產品以及光伏電池的生產方法

有效

• 申請號: 200980102060.1
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN101919062A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 納里實·戈爾;卡爾·考克斯;戴夫·浩奈克爾;艾瑞克·史密斯;克里斯·麥克魯克;亞當·德波斯科;蘇尼爾·錢德拉·扎
• 申請（專利權）人: 克萊麥克斯工程材料有限公司
• 主分類號: H01L31/00
• 分類號: H01L31/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李劍;南霆

技術領域

本發明一般性地涉及一種含鉬材料和涂層，更具體地，涉及一種適于用在光伏電池的制造中的鉬涂層。

背景技術

鉬涂層是本領域已知的，其可應用在各種應用領域的各個工藝中。鉬涂層的一種應用是生產光伏電池。更具體地，一類高效多晶薄膜光伏電池包含含有CuInGaSe₂的吸收層。上述光伏電池以吸收層包含的元素命名通常被稱為CIGS光伏電池。在常見的結構中，CuInGaSe₂吸收層形成或“生長”在其上沉積有鉬膜的鈉鈣玻璃襯底上。令人感興趣的是，業已發現少量來自鈉鈣玻璃襯底的鈉擴散通過鉬膜起到提高電池效率的作用。例如參見K.Ramanathan等人的Photovolt.Res.Appl.11(2003)，225；John?H.Scofield等人的Proc.of?the?24th?IEEE?Photovoltaic?Specialists?Conference，IEEE，New?York，1995，164-167。盡管上述效率的增加是以CIGS電池沉積在鈉鈣玻璃襯底上的結構自動實現的，但是已經證明了采用其它類型的襯底實現效率的增加相當困難。

例如，非常關注在柔性基材上形成CIGS電池，這樣電池可以更輕并且容易適應各種形狀。盡管已經制造并使用這種電池，但是所涉及的柔性襯底不含鈉。結果，在這種襯底上制造的CIGS電池的性能可以通過用鈉摻雜鉬層來改善。例如，參見Jae?Ho?Yun等人的Thin?Solid?Films，515，2007，5876-5879。

發明內容

在根據本發明的一個實施方式中，用于生產復合金屬粉末的方法可以包括：提供一定量鉬金屬粉末；提供一定量鈉化合物；使所述鉬金屬粉末和所述鈉化合物與液體組合，從而形成漿液；將上述漿液加料到熱氣流中；和回收所述復合金屬粉末。還公開了根據這種方法生產的復合金屬粉末。

用于生產復合金屬粉末的另一實施方式可以包括：提供一定量鉬金屬粉末；提供一定量鉬酸鈉粉末；將所述鉬金屬粉末和所述鉬酸鈉粉末與水組合，從而形成漿液；將上述漿液加料到熱氣流中；和回收所述復合金屬粉末。還公開了根據這種方法生產的復合金屬粉末。

還公開了一種用于制備金屬制品的方法，所述方法包括：(a)通過如下生產一定量復合金屬：提供一定量鉬金屬粉末；提供一定量鈉化合物；使所述鉬金屬粉末和所述鈉化合物與液體組合，從而形成漿液；將上述漿液加料到熱氣流中；和回收所述復合金屬粉末；和(b)固結所述復合金屬粉末，從而形成所述金屬制品，所述金屬制品包含鈉/鉬金屬基質。還公開了根據上述方法制成的金屬制品。

根據本文的教導，光伏電池的生產方法可以包括：提供襯底；在所述襯底上沉積鈉/鉬金屬層；在所述鈉/鉬金屬層上沉積吸收層；和在所述吸收層上沉積結配對層(junction?partner?layer)。

在襯底上沉積鈉/鉬膜的方法可以包括：提供一定量含有鉬和鈉的復合金屬粉末；通過熱噴霧在所述襯底上沉積所述復合金屬粉末。在襯底上沉積膜的另一方法可以包括：濺射含有鈉/鉬金屬基質的靶材，來自所述靶材的所述經濺射材料形成所述鈉/鉬膜。涂布襯底的另一方法可以包括：提供一定量含有鉬和鈉的復合金屬粉末；蒸發所述復合金屬粉末，從而形成鈉/鉬膜。涂布襯底的方法可以包括：提供一定量含有鉬和鈉的復合金屬粉末；將所述一定量復合金屬粉末與載體混合；和通過印刷將所述復合金屬粉末和載體的混合物沉積在所述襯底上。

附圖說明

本發明的說明性和優選的實施方式示于如下附圖中，其中：

圖1示意性地表示基本工藝過程的一種實施方式，該實施方式可被用于生產鈉/鉬復合金屬粉末；

圖2是表示復合金屬粉末混合物的加工方法的工藝流程圖。

圖3是具有鈉/鉬金屬層的光伏電池的正視放大截面圖。

圖4是鈉/鉬復合金屬粉末混合物的掃描電鏡照片。

圖5a是能量彌散X射線譜的光譜圖，其表示圖4照片中鈉的分散。

圖5b是能量彌散X射線譜的光譜圖，其表示圖4照片中鉬的分散。

圖6示意性地表示脈動燃燒噴射干燥裝置的一種實施方式。

圖7是表示根據本文教導生產的示意性復合金屬粉末的篩分級分布(screen?fraction?distribution)的圖表。

具體實施方式