[發(fā)明專利]碲化鎘薄膜電池殘靶重復(fù)利用的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010466045.3
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111647857A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 文崇斌;余芳;朱劉;童培云
• 申請（專利權(quán)）人: 先導(dǎo)薄膜材料（廣東）有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/06;C23C14/08
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發(fā)明公開了一種碲化鎘薄膜電池殘靶重復(fù)利用的方法。本發(fā)明通過對碲化鎘薄膜電池殘靶進行預(yù)處理，破碎、過篩后，得到殘靶粉末，并將殘靶粉末摻入碲化鎘薄膜電池靶材新粉中，通過真空熱壓燒結(jié)工藝制備得到致密度高、力學(xué)性能好、純度高的碲化鎘薄膜電池靶材。本發(fā)明在不影響碲化鎘薄膜電池靶材性能的前提下，實現(xiàn)了碲化鎘薄膜電池殘靶的充分回收利用，減少了廢料的產(chǎn)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濺射靶材回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碲化鎘薄膜電池殘靶重復(fù)利用的方法。

背景技術(shù)

濺射法是目前制備薄膜材料的主要技術(shù)之一，而濺射沉積薄膜的原材料即為靶材，采用靶材濺射沉積制備得到的薄膜致密度高，附著性好。20世紀(jì)90年代以來，微電子行業(yè)新器件和新材料發(fā)展迅速，電子、磁性、光學(xué)、光電和超導(dǎo)薄膜等已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域，促使濺射靶材市場規(guī)模日益擴大。如今，靶材已蓬勃發(fā)展成為一個專業(yè)化產(chǎn)業(yè)。

碲化鎘(CdTe)作為一種極其重要的半導(dǎo)體材料，其理論轉(zhuǎn)換效率達30％，是非常理想的光伏材料，因此，通常被制作成靶材用于制備薄膜太陽能電池。碲化鎘薄膜電池除了采用CdTe作為吸收層，還需要其他材料作為窗口層、TCO層等組成一個完整的薄膜太陽能電池，通常這些材料和CdTe統(tǒng)稱為碲化鎘薄膜電池材料，采用這些材料制備得到的靶材則稱為碲化鎘薄膜電池靶材，碲化鎘薄膜電池靶材包括CdTe靶材、碲鋅鎘靶材、碲化鋅靶材、氧化鎘靶材、錫酸鎘靶材等。

一般碲化鎘薄膜電池平面靶材的利用率為15％-30％，旋轉(zhuǎn)靶的利用率為60％-80％，目前濺射后的殘靶，通常都是只回收里面某些有用或有害物質(zhì)，殘靶的加工回收利用率較低，這樣不僅造成了資源的浪費，同時在回收過程中加大了對環(huán)境的污染。

基于碲化鎘薄膜電池殘靶的回收利用現(xiàn)狀，本發(fā)明旨在發(fā)明一種對碲化鎘薄膜電池殘靶進行重復(fù)利用的方法，提高殘靶的加工回收利用率，減少殘靶廢料的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種碲化鎘薄膜電池殘靶重復(fù)利用的方法，本發(fā)明將回收后的碲化鎘薄膜電池殘靶用于制備致密度高、力學(xué)性能好、純度高的新靶材，實現(xiàn)了殘靶的充分利用，減少靶材廢料的產(chǎn)生。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種碲化鎘薄膜電池殘靶重復(fù)利用的方法，包括以下步驟：

(1)將碲化鎘薄膜電池殘靶進行預(yù)處理，破碎、過篩后，得到殘靶粉末；

(2)將步驟(1)的殘靶粉末加入到碲化鎘薄膜電池靶材新粉中，球磨，得到混合粉末；

(3)將步驟(2)的混合粉末進行真空熱壓燒結(jié)，得到碲化鎘薄膜電池靶材。

本發(fā)明通過對碲化鎘薄膜電池殘靶進行預(yù)處理，破碎、過篩后，得到殘靶粉末，再將殘靶粉末摻入碲化鎘薄膜電池靶材新粉中，通過真空熱壓燒結(jié)工藝制備得到碲化鎘薄膜電池新靶返用，減少酸溶等環(huán)境污染大的工序，工藝流程簡單，大大提高了殘靶的回收利用率，生產(chǎn)效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明制備的碲化鎘薄膜電池靶材致密度高、力學(xué)性能良好、純度高，可以用于制備碲化鎘薄膜電池。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，殘靶粉末的加入量為碲化鎘薄膜電池靶材新粉的質(zhì)量的10％～25％。

與碲化鎘薄膜電池靶材新粉相比，殘靶粉末的活性稍低，殘靶粉末的加入量過高，在同等真空熱壓燒結(jié)條件下，會導(dǎo)致碲化鎘薄膜電池靶材的致密度和強度有所降低，本發(fā)明通過試驗確定合適的殘靶粉末的加入量，在不明顯影響碲化鎘薄膜電池靶材性能的前提下，提高碲化鎘薄膜電池殘靶的利用率，減少廢料的產(chǎn)生。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，球磨的時間為5～8h，使得殘靶粉末和碲化鎘薄膜電池靶材新粉充分混合均勻，從而保證靶材的一致性。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述預(yù)處理包括對碲化鎘薄膜電池殘靶進行打磨、酸洗、超聲水洗和烘干。