專利名稱：Cigs太陽能光電四元濺鍍靶材、其制法、其與靶背板結(jié)合方法及其補(bǔ)料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種CIGS太陽能光電四元濺鍍靶材、其制法、其與靶背板結(jié)合方法及 其補(bǔ)料方法，尤指一種銅Cu、銦In、鎵( 及硒％分類調(diào)制成加工材料粉末，將加工材料粉 末填充于模具內(nèi)，通過一般的加熱升溫?zé)崛诩凹訅撼绦?，即可快速成型CIGS靶材，靶材成 型同時(shí)與靶背板結(jié)合，及對(duì)靶材補(bǔ)料，而達(dá)到大幅簡化加工程序，及降低成本的目的。
背景技術(shù)：
按目前所知銅銦鎵硒CIGS型薄膜太陽能電池，其基本結(jié)構(gòu)如圖11所示，主要利用 CIGS半導(dǎo)體薄膜作為光吸收層，以進(jìn)行太陽光電轉(zhuǎn)換，已被證實(shí)其光電轉(zhuǎn)換效率是薄膜太 陽能電池中效率最高，因而業(yè)界已競相積極投入銅銦鎵硒CIGS型薄膜太陽能電池的相關(guān) 制造技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)?，F(xiàn)有CIGS薄膜太陽能電池量產(chǎn)技術(shù)，可依制程技術(shù)概分為二類， 一類為利用真空濺鍍制程或蒸鍍制程制作CIGS薄膜光吸收層，另一類則是非真空制程技 術(shù)(如電鍍或印刷成膜技術(shù))。目前所知的濺鍍制程中有二 1)先以濺鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行金屬或合金薄膜鍍膜，再利 用硒化方式將金屬或合金薄膜硒化形成CIGS薄膜光吸收層，但其光電轉(zhuǎn)換效率較差； 2)采用CIGS系靶材配合濺鍍?cè)O(shè)備，直接在基板上濺鍍以形成CIGS薄膜光吸收層，因 具有較佳的光電轉(zhuǎn)換效率而為業(yè)界積極競相投入研發(fā)。其中，CIGS靶材常見使用的材 料有CMnxGiVxSySiVy及(MnxAl1ISySivy，例如臺(tái)灣公開第200932933號(hào)及美國公開第 2005/0109293號(hào)專利案中所揭示的材料。再者，公知CIGS靶材的制造方法有如美國公開第 2005/0109293號(hào)專利案的共濺鍍法，或如臺(tái)灣公開第200932933號(hào)專利案的粉末治金法， 其中粉末治金法須先制備CIGS系材料粉末，而其CIGS系材料粉末制備的技術(shù)溶劑熱合成 法(Solvothermal synthesis)，或由如臺(tái)灣公開第200932679號(hào)及第200932933號(hào)化學(xué)濕 式合成法(chemical reflux synthesis method)所制得。然而，該等上述公知靶材制造技 術(shù)，在靶材材料的制程方面便顯得極為繁復(fù)，花費(fèi)工時(shí)，而且有溶劑嚴(yán)重污染的問題。再者，由于為了便于濺鍍制程得以進(jìn)行，靶材須與靶背板結(jié)合，通過靶背板的結(jié)構(gòu) 而使靶材得以掛載于濺鍍?cè)O(shè)備的反應(yīng)室之中。而公知技術(shù)中，都是將靶材與靶背板分別成 型后，再利用軟焊、硬焊、擴(kuò)散接合或環(huán)氧樹脂接著劑接合技術(shù)，而使靶材與靶背板相互接 合，或是如美國第5，230，459號(hào)、公灣第觀7125號(hào)專利案所揭露的技術(shù)，是在靶背板表面形 成粗糙面，將靶材貼迭后，通過對(duì)靶材加熱，經(jīng)熱融陷入粗糙面，而使靶材與靶背板結(jié)合。再 者，也有一種公知CIGS系靶材與靶背板接合技術(shù)，分別成型的靶材與靶背板之間置設(shè)一銦 薄片材料，加熱使銦薄片熱融后而將靶材與靶背板接合。然而，無論上述何種接合技術(shù)，都 是靶材與靶背板分別成型后，再利用上述的各種接合技術(shù)將二者接合，造成制造程序復(fù)雜， 增加成本。本發(fā)明技術(shù)中，則在靶材成型過程中即可與靶背板一體成型，并能有效提升靶材 與靶背板結(jié)合的牢固性。此外，由于靶材成本昂貴，若于靶材使用后，將剩余靶材丟棄，實(shí)為浪費(fèi)。而目前公知將靶材回收再利用的方式，有針對(duì)鋁合金濺鍍靶材回收的技術(shù)被開發(fā)，例如臺(tái)灣第 483937號(hào)專利案的技術(shù)。由于公知靶材與靶背板分別成型，再利用接合技術(shù)而使二者接合， 欲回收再利用，便須先將靶材與靶背板分離，再將靶材清潔后熔解重鑄，且須將靶背板充份 洗凈，而后再將重鑄的靶材與靶背板利用上述的接合技術(shù)重新接合，整個(gè)處理流程極為繁 復(fù)，花費(fèi)工時(shí)，大幅增加成本。本發(fā)明的技術(shù)中，可在靶材濺鍍后消耗一部份所形成的空缺 部位進(jìn)行補(bǔ)料，即可再行利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一目的，在于提供一種可簡便、快速地制造包括有銅CuJgh、鎵( 及硒 Se等元素的純化CIGS四元濺鍍靶材的方法。為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案(i)將銅與銦相互混合，經(jīng)多次的真 空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程序，而備制成銅/銦合金粉末；(ii)將銅與鎵相互混合， 經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程序，而備制成銅/鎵合金粉末；(iii)并備妥硒 Se粉末。而后，再將銅/銦合金粉末、銅/鎵合金粉末及硒材料粉末充份混合而備制成加工 材料粉末，直接將加工材料粉末填充于模具內(nèi)，通過一般的加熱升溫?zé)崛诩凹訅撼绦?，快?成型包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％元素的靶材，或?qū)⒛＞咧糜谡婵涨惑w中，再通過一般 的加熱升溫?zé)崛诩凹訅撼绦?，快速成型包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％相化合的靶材。具體步驟如下一種CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，包括有下列步驟(a)準(zhǔn)備加工材料粉末，所述加工材料粉末為混合包含有銅01、銦化、鎵( 及硒 Se ；(b)將所述加工材料粉末置入一模具的模穴中，對(duì)所述加工材料粉末加熱至少到 硒的熔點(diǎn)溫度，并予以多次加壓，使銅Cu、鎵Ga、銦h及硒％均勻化合而粘結(jié)一體后再冷 卻；及(c)冷卻后卸載所述模具，即完成條塊狀的靶材制造，并使所述靶材包括有銅Cu、 銦In、鎵( 及硒％。上述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其中所述準(zhǔn)備加工材料粉末的步驟包 括(al)準(zhǔn)備銅Cu、銦In、鎵fei及硒％ ；(a2)將銅Cu與銦In相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程 式，而備制成銅/銦Cdn合金材料粉末；將銅Cu與鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、 加壓、冷卻及研磨成粉的程式，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末；備妥硒％粉末；及(a3)將所述銅/銦Cuh合金粉末、所述銅/鎵Cufe合金粉末及所述硒材料粉末 充份混合而成所述加工材料粉末。上述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其中可重復(fù)多次(b)步驟所述的加壓程式。上述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其中步驟(b)所述模具包括有一作為母 模的鋁制靶背板、一框圍在所述靶背板頂面的框模及一公模，所述靶背板固定于一底座上， 所述公模底面具有一模仁，所述模仁輪廓形狀與所述框模的框口相配合，所述靶背板及所述框模圍成一成型模穴，于所述成型模穴填入所述加工材料粉末。上述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其中所述鋁制靶背板頂面設(shè)有一凹槽， 所述凹槽為所述成型模穴的一部份，所述凹槽包括有一壁面及一底部，所述底部設(shè)有一第 一粗糙結(jié)構(gòu)，所述壁面設(shè)有一第二粗糙結(jié)構(gòu)。上述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其中所述凹槽的深度為2 3mm。上述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其中所述第一粗糙結(jié)構(gòu)包括有呈交錯(cuò)分 布的復(fù)數(shù)條縱向狹槽及復(fù)數(shù)條橫向狹槽，所述第二粗糙結(jié)構(gòu)為一沿著所述凹槽的輪廓環(huán)繞 的凹溝，所述凹溝位于所述凹槽的壁面與底部交接處。上述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其中所述狹槽的深度為2 3mm，寬度約 5mm，且二相鄰的所述狹槽的間隔約15mm。上述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其中所述步驟(b)中，可將所述模具置于 一真空腔室中進(jìn)行加熱及加壓。本發(fā)明第二目的，在提供一種可簡便、快速地制造包括有銅CuJgh、鎵( 及硒％ 等元素的純化CIGS四元濺鍍靶材，且在靶材成型的同時(shí)得與靶背板結(jié)合為一體的方法。為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案利用上述的加工材料粉末，配合特別 選用的靶背板材質(zhì)及靶背板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將靶背板承載靶材的頂面做為模具的模穴的一部 份，使加工材料粉末在經(jīng)過熱融、加壓及冷卻的程序后，即可使靶材成型并直接與靶背板結(jié) 合為一體。具體步驟如下—種CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，包括有下列步驟(a)準(zhǔn)備加工材料粉末，所述加工材料粉末為混合包含有銅Cu、銦In、鎵( 及硒 Se材料；(bl)將所述加工材料粉末置入一模具中，所述模具包括有一作為母模的鋁制靶背 板、一框圍在所述靶背板頂面的框模及一公模，所述靶背板固定于一底座上，所述靶背板頂 面設(shè)有一凹槽，所述凹槽包括有一底部及一壁面，所述底部設(shè)有一第一粗糙結(jié)構(gòu)，所述壁面 設(shè)有一第二粗糙結(jié)構(gòu)，所述公模底面具有一模仁，所述模仁輪廓形狀與所述框模的框口相 配合，所述靶背板的凹槽及所述框模圍成一成型模穴，于所述成型模穴填入所述加工材料 粉末，對(duì)所述加工材料粉末加熱至硒的熔點(diǎn)溫度，并予以加壓，使銅、鎵、銦及硒均勻化合而 粘結(jié)一體后并與背板接合后冷卻；及(cl)冷卻后卸載所述公模、所述框模及所述底座，即完成靶材成型同時(shí)與所述靶 背板接合的制造，并使包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％元素的所述靶材結(jié)合于所述鋁制靶 背板上。上述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其中所述準(zhǔn)備加工材 料粉末的步驟包括(al)準(zhǔn)備銅Cu、銦In、鎵Ga及硒Se ；(a2)將銅Cu與銦In相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程 式，而備制成銅/銦Cuh合金材料粉末；將銅Cu與鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、 加壓、冷卻及研磨成粉的程式，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末；備妥硒％粉末；及(a3)將所述銅/銦Cuh合金粉末、所述銅/鎵Cufe合金粉末及所述硒材料粉末7充份混合而成所述加工材料粉末。上述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其中可重復(fù)多次(bl) 步驟中的加壓程式。上述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其中所述凹槽的深度 為2 3mm0上述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其中所述第一粗糙結(jié) 構(gòu)包括有呈交錯(cuò)分布的復(fù)數(shù)條縱向狹槽及復(fù)數(shù)條橫向狹槽，所述第二粗糙結(jié)構(gòu)為一沿著所 述凹槽之輪廓環(huán)繞的凹溝，所述凹溝位于所述凹槽的壁面與底部交接處。上述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其中狹槽的深度為 2 3mm，寬度約5mm，且二相鄰的所述狹槽的間隔約15mm。上述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其中所述步驟(bl) 中，可將所述模具置于一真空腔室中進(jìn)行加熱及加壓。本發(fā)明第三目的，在提供一種可簡便、快速地制造包括有銅CuJgh、鎵( 及硒％ 等元素的純化CIGS四元濺鍍靶材，及令使用過的靶材經(jīng)由簡單程序，即可補(bǔ)充材料至原來 所需規(guī)格形狀，而可供繼續(xù)使用。為實(shí)現(xiàn)前述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案利用上述的加工材料粉末，以及 上述第二目的的原理，將使用過且結(jié)合有靶背板的靶材清潔后，將之加入模具，再將加工材 料粉末填入模穴空缺的部份，經(jīng)過熱融、加壓及冷卻的程序，或?qū)⒛＞咧糜谡婵涨惑w內(nèi)經(jīng)熱 融、加壓及冷卻的程序后，即可使靶材補(bǔ)充至所需規(guī)格的尺寸大小，繼續(xù)供使用。具體步驟如下一種CIGS四元濺鍍靶材的補(bǔ)充方法，包括有下列步驟(a)準(zhǔn)備加工材料粉末，所述加工材料粉末系混合包含有銅Cu、銦In、鎵( 及硒 Se ；(b2)將一使用過且仍結(jié)合有一靶背板的剩余靶材洗凈，并置入一模具中，并將所 述加工材料粉末置入所述模具中，所述模具包括有一作為母模的鋁制背板、一框圍在所述 靶背板頂面的框模及一公模，所述靶背板固定于一底座上，所述靶背板頂面設(shè)有一凹槽，所 述凹槽底部設(shè)有粗糙結(jié)構(gòu)，所述公模底面具有一模仁，所述模仁輪廓形狀與所述框模的框 口相配合，所述靶背板的凹槽及所述框模圍成一成型模穴，于所述成型模穴填入所述加工 材料粉末，對(duì)所述加工材料粉末加熱至少到硒的熔點(diǎn)溫度，并予以加壓，使銅Cu、鎵( 、銦 In及硒％均勻化合而粘結(jié)一體后并與所述剩余靶材融合后冷卻；及(c2)冷卻后卸載所述公模、所述框模及所述底座，即完成所述剩余靶材補(bǔ)料的制 程。上述的CIGS四元濺鍍靶材的補(bǔ)充方法，其中所述準(zhǔn)備加工材料粉末的步驟包 括(al)準(zhǔn)備銅Cu、銦In、鎵Ga及硒Se ；(a2)將銅Cu與銦In相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程 式，而備制成銅/銦Cuh合金材料粉末；將銅Cu與鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、 加壓、冷卻及研磨成粉的程式，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末；備妥硒％粉末；及(a3)將所述銅/銦Cuh合金粉末、所述銅/鎵Cufe合金粉末及所述硒材料粉末充份混合而成所述加工材料粉末。上述的CIGS四元濺鍍靶材的補(bǔ)充方法，其中可重復(fù)多次( )步驟中的加壓程 式。上述的CIGS四元濺鍍靶材的補(bǔ)充方法，其中步驟( )中，可將所述模具置于一 真空腔室中進(jìn)行加熱及加壓。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果1.本發(fā)明先行分類調(diào)配成銅/銦合金粉末、銅/鎵合金粉末，再將它們與硒粉末調(diào) 制成加工粉末，可解決硒與鎵或銦直接混合的困難及所產(chǎn)生劇毒或爆炸的問題，使得直接 以材料粉末經(jīng)熱融及加壓而模制成型CIGS四元濺鍍靶材得以付諸實(shí)行，進(jìn)而大幅簡化制 程及降低成本。2.本發(fā)明除了第1優(yōu)點(diǎn)所述，可直接以材料粉末經(jīng)熱融及加壓而模制成型CIGS四 元濺鍍靶材之外，又將靶背板設(shè)計(jì)為模具的一部份，在材料粉末于模具中熱融成型靶材的 同時(shí)，靶材即直接與靶背板結(jié)合，進(jìn)而可大幅簡化制程及降低成本，及較公知膠合方式而可 提高結(jié)合牢固性，尤其較美國第5，230，459號(hào)專利案雖設(shè)有粗糙結(jié)構(gòu)，但仍是分別成型靶 材與靶背板后，再將靶材與靶背板熱融接合的技術(shù)，更可提高靶材與靶背板結(jié)合的牢固性。3.本發(fā)明如第2優(yōu)點(diǎn)所述，可直接以材料粉末經(jīng)熱融及加壓而模制成型CIGS四元 濺鍍靶材，且設(shè)計(jì)靶材及靶背板為模具的一部份，只要將剩余靶材連同靶背板與公模、框模 結(jié)合，于模穴填入加工材料粉末，經(jīng)一般的熱融、加壓及冷卻程序，即可使靶材補(bǔ)齊，且仍與 靶背板保持結(jié)合，大幅簡化回收再利用的制程。為便于審查員詳細(xì)理解及本領(lǐng)域技術(shù)人員能據(jù)以實(shí)施，茲將上述三項(xiàng)特點(diǎn)的具體 實(shí)施例詳述如后。


圖1為本發(fā)明加工材料粉末的制備流程示意圖；圖2為本發(fā)明靶材的第一種制程實(shí)施例示意圖；圖3為本發(fā)明第一種制程實(shí)施例所制得的靶材示意圖；圖4為本發(fā)明第二種制程實(shí)施例所采用的靶背板示意圖；圖5為本發(fā)明第二種制程實(shí)施例所采用的模具示意圖；圖6為圖5中A-A圓的放大示意圖；圖7為本發(fā)明第二種制程實(shí)施例的流程示意圖；圖8為本發(fā)明第二種制程實(shí)施例所制得的靶材示意圖；圖9為本發(fā)明第三種制程實(shí)施例的流程示意圖；圖10為本發(fā)明第三種制程實(shí)施例所制得的靶材示意圖；圖11為公知CIGS型薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖；及圖12為本發(fā)明結(jié)合有靶背板的靶材實(shí)際成品照片。
具體實(shí)施例方式一、本發(fā)明的特色及原理本發(fā)明技術(shù)的主要特點(diǎn)有以下三個(gè)
第一、是制造一種包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％元素的CIGS四元濺鍍靶材的 方法其利用如下所述的特殊的材料配方預(yù)先分類調(diào)配而制成粉末，再將各分類粉末充份 混合成成型加工材料粉末，使其直接以加工材料粉末填充于模具內(nèi)，或可再將模具置于真 空腔體內(nèi)，再通過一般的加熱升溫?zé)崛诩凹訅撼绦?，即可快速成型包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％元素的靶材，大幅簡化加工程序，及降低成本。第二、是在靶材成型的同時(shí)得與靶背板結(jié)合為一體其利用上述的加工材料粉末， 配合特別選用的靶背板材質(zhì)及靶背板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將靶背板承載靶材的頂面作為模具的模 穴的一部份，將加工材料粉末填入模具的模穴，可將模具置于真空腔室中，經(jīng)過熱融、加壓 及冷卻的程序后，可使加工材料粉末在模穴中成形靶材，同時(shí)可使靶材直接與靶背板結(jié)合 為一體，大幅簡化加工程序。第三、則是使用過的靶材可經(jīng)由補(bǔ)充材料而可供繼續(xù)使用其利用上述的加工材 料粉末，以及上述第二項(xiàng)特點(diǎn)的原理，將使用過且結(jié)合有靶背板的靶材清潔后，將之加入模 具，再將加工材料粉末填入模穴空缺的部份，并可將模具置于真空腔體中，再經(jīng)過熱融、加 壓及冷卻的程序后，即可使靶材補(bǔ)充至所需規(guī)格的尺寸大小，大幅簡化回收再利用的程序。二、本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材的制造方法1、開發(fā)原由如圖1至3所示，本發(fā)明特別是針對(duì)包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％等元素的 CIGS四元濺鍍靶材而研發(fā)，此四元濺鍍靶材是供濺鍍成型太陽能光電薄膜之用。由于一般 公知CIGS系靶材如本說明書中的背景所記載的前案所示，主要都是采用前述元素的化合 物，利用繁復(fù)的化學(xué)反應(yīng)的方式而制成CIGS系靶材，造成其制造成本大幅提升。于是，本發(fā) 明人研究直接以材料粉末經(jīng)熱融及加壓而模制成型，用以大幅簡化制程，降低成本。而經(jīng)長 時(shí)間的研究、試驗(yàn)與發(fā)開，終有本發(fā)明的研發(fā)成果。2.問題的解決根據(jù)實(shí)驗(yàn)所知，銦h或鎵( 直接與硒％混合，至熔解時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，量大 時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸及產(chǎn)生劇毒，而且由于鎵的熔點(diǎn)極低，在一般的加工環(huán)境溫度中不易調(diào)制成 粉末。為了克服、解決上述的問題，使該等元素以粉末方式加工成型復(fù)合靶材可以付諸實(shí) 現(xiàn)。本發(fā)明人乃設(shè)計(jì)(i)將銅與銦相互混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程 序，而備制成銅/鎵合金粉末；(ii)將銅與鎵相互混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨 成粉的程序，而備制成銅/鎵合金粉末；(iii)并備妥硒義粉末。而后，再將銅/銦合金粉 末、銅/鎵合金材料及硒材料粉末充份混合而備制成加工材料粉末，此一加工材料粉末，經(jīng) 過實(shí)驗(yàn)后，既不會(huì)產(chǎn)生劇毒及爆炸的問題，又可供熱融加壓成型靶材。3.具體實(shí)施例如圖1至圖3所示，本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，具體實(shí)施例包括有下 列步驟(a)準(zhǔn)備銅01、銦h、鎵( 及硒％等四種元素材料。(bl)將銅Cu與銦h相互混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程序， 而備制成銅/銦Cuh合金材料粉末10 ；將銅Cu與鎵( 相互混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、 冷卻及研磨，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末20 ；若所準(zhǔn)備的硒為固體，則將硒％固體 30研磨成粉末31。
(cl)將銅/銦Cuh合金粉末10、銅/鎵Cufei合金粉末20及硒％材料粉末31 充份混合而備制成加工材料粉末40。(dl)將該加工材料粉末40置入模具50的模穴51中，對(duì)該加工材料粉末40加熱 至硒的熔點(diǎn)溫度，并予以加壓，使加工材料粉末40中的銅、銦、鎵及硒均勻化合而粘結(jié)成一 體后再冷卻，其中，可重復(fù)多次(dl)步驟中的加壓動(dòng)作，以使混合更為均勻及密實(shí)。(el)冷卻后卸除該模具50，即完成條塊狀的靶材60制造，并使該靶材60包含有 銅CuJBh、鎵( 及硒％。4.實(shí)驗(yàn)例本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材的制造方法的實(shí)驗(yàn)例，取銅Cu 44. 48重量份與銦 In80. 37重量份相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融-加壓-冷卻-研磨成粉的程序，而備制成 粒徑約為74 μ m的銅/銦Cuh合金材料粉末10。將銅Cul9. 06重量份與20. 92重量份的 鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融-加壓-冷卻-研磨成粉的程序，而備制成粒徑約為 74 μ m的銅/鎵Cufei合金材料粉末20。取100重量份的銅/銦Cuh合金粉末10、100重 量份的銅/鎵Cufe1合金粉末20及157. 92重量份的硒Se材料粉末31充份混合而備制成 加工材料粉末40。如圖1至圖3所示，將該加工材料粉末40置入模具50的模穴51中，對(duì) 該加工材料粉末40加熱至約硒的熔點(diǎn)溫度217°C，模具50的公模M進(jìn)給加壓三次，經(jīng)冷卻 后，卸除模具，即完成1400X120X7mm的條塊狀的靶材制造，且靶材包含有銅Cu、銦In、鎵 ( 及硒％元素，且靶材的銅、鎵、銦及硒的摩爾數(shù)比約為1 0.7 0.3 2。在此特別強(qiáng) 調(diào)，上述的摩爾數(shù)比并非為本發(fā)明所要論究的重點(diǎn)，其摩爾數(shù)的比例值，可依使用者在濺鍍 制程中，對(duì)于太陽能發(fā)電效率及成本對(duì)應(yīng)考慮的需要，來調(diào)整上調(diào)配粉末中各材料的重量 比例，而且也可再透過具有硒化功能的熱處理，以提升太陽光電轉(zhuǎn)換效率。三、本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材與靶背板結(jié)合的方法1.開發(fā)原由如上述本發(fā)明所研發(fā)的靶材，為包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％等元素的CIGS 四元濺鍍靶材。按公知技術(shù)中的CIS系或CIGS系靶材或其他靶材，都須與靶背板接合，才 能供濺鍍之用。而公知先分別成型靶材與靶背板，再將靶材與靶背板接合，例如前述背景所 提的專利前案。公知技術(shù)中，都必須利用間接材料，利用間接材料熱融后使靶材與靶背板接 合，例如CIS系或CIGS系靶材，是在靶材與靶背板之間介置銦^薄片材料，將銦熱融后而 使靶材與靶背板接合，然而，介置的銦會(huì)造成分布不均，以致靶材無法與靶背板穩(wěn)固有效地 接合。此外，若是采用銅制靶背板，硒％粉末覆于銅制靶背板的接合面時(shí)，在熱融及冷卻 后，靶背板與靶材相接處的硒粉末與銅制靶背板熱融化合時(shí)，其化合的銅硒合金會(huì)呈粉末 化，因而發(fā)生靶材無法與靶背板確實(shí)接合的問題。于是，本發(fā)明人研究，在以加工材料粉末 經(jīng)熱融及加壓而模制成型的同時(shí)，特別采用鋁制靶背板，將鋁制靶背板作為模具的一部份， 使靶材直接成型在靶背板上，即可本發(fā)明的靶材直接與靶背板結(jié)合，大幅簡化二者結(jié)合的 制程，而且因硒粉末于低溫中只會(huì)與銅、銦、鎵化合，而不會(huì)與鋁化合，故可避免靶材與靶背 板接合處形成粉末化的情形，故可確保靶材與靶背板牢固結(jié)合，而且二者結(jié)合的精確度及 牢固性都可確保。2.問題的解決公知技術(shù)，分別成型靶材與靶背板，再利用焊接、擴(kuò)散接合或以間接材料而使二者接合，制程較為繁復(fù)，而且仍有接合不牢固的缺失，且會(huì)造成整個(gè)靶材材料不均勻的現(xiàn)象。 再者，根據(jù)學(xué)識(shí)及本發(fā)明人試驗(yàn)所知，硒粉末填覆在銅制靶背板上，其經(jīng)熱融與銅化合而于 冷卻后會(huì)形粉末化，而造成靶材與靶背板接合處粉末化，而無法有效接合。為了克服、解決 上述的問題。本發(fā)明人將靶背板設(shè)計(jì)為模具的一部份，將銅/銦合金粉末、銅/鎵合金材料 及硒材料粉末充份混合所備制成的加工材料粉末填入模具，經(jīng)一般的熱融、加壓及冷卻程 序，即可成型靶材，同時(shí)使靶材直接結(jié)合于靶背板上，整體制程簡化，無需再使用間接材料， 而且針對(duì)CIGS系的加工材料粉末模制成靶材的技術(shù)，本發(fā)明所采用的靶背板是以鋁材制 成，硒粉末于低溫中不會(huì)與鋁化合，故可避免靶材與靶背板接合處產(chǎn)生粉末化，并可確保靶 材成份均勻、精度高及與靶背板牢固結(jié)合，進(jìn)而徹底解決上述問題。3.具體實(shí)施例如圖1及4至8所示，本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材與靶背板結(jié)合的制造方法的具體 實(shí)施例，包括有下列步驟(a)準(zhǔn)備銅01、銦h、鎵( 及硒％等四種元素材料；(b2)將銅Cu與銦In相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程 序，而備制成銅/銦Cuh合金材料粉末10 ；將銅Cu與鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱 融、加壓、冷卻及研磨成粉的程序，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末20 ；若所準(zhǔn)備的硒為 固體，則將硒％固體30研磨成粉末31。(c2)將銅/銦Cuh合金粉末10、銅/鎵Cufei合金粉末20及硒％材料粉末31 充份混合而備制成加工材料粉末40。(d2)將該加工材料粉末40置入模具50中，該模具50包括有一作為母模的鋁制靶 背板52、一框圍在靶背板52頂面的框模53及一公模M，靶背板52固定于一底座55上，靶 背板52頂面設(shè)有一凹槽520，凹槽520底部設(shè)有粗糙結(jié)構(gòu)521，該公模M底面具有一模仁 M0，模仁540輪廓形狀與框模53的框口 530相配合，靶背板52的凹槽520及框模53圍成 一成型模穴51，于成型模穴51填入加工材料粉末40，或可將模具50置于真空腔體中，再對(duì) 模穴51中的加工材料粉末40加熱至少到硒的熔點(diǎn)溫度，并予以加壓多次，使銅、鎵、銦及硒 均勻化合并粘結(jié)一體而成型靶材60，同時(shí)與靶背板52結(jié)合后冷卻。(e2)冷卻后卸除公模M、框模53及底座55，即完成靶材成型同時(shí)與靶背板52結(jié) 合的制程，并使該靶材60由銅Cu、銦In、鎵( 及硒％所構(gòu)成并結(jié)合于鋁制靶背板52上。4.實(shí)驗(yàn)例如圖1及4至8所示，本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材與靶背板結(jié)合的制造方法的實(shí)驗(yàn) 例，取銅Cu 44. 48重量份與銦h粉末80. 37重量份相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、 冷卻及研磨，而備制成粒徑約為74 μ m的銅/銦Cuh合金材料粉末10。將銅Cul9. 06重量 份與20. 92重量份的鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程序， 而備制成粒徑約為74 μ m的銅/鎵Cufei合金材料粉末20。取100重量份的銅/銦Cuh合 金粉末10、100重量份的銅/鎵Cufei合金粉末20及157. 92重量份的硒Se材料粉末31充 份混合而備制成加工材料粉末40。備制一模具，其包括有一 1450X ISOXlOmm的且作為母模的鋁制靶背板52、一框 圍在靶背板52頂面的框模53及一公模M ；靶背板52固定于一底座55上，其頂面設(shè)有一 深度為2mm的凹槽520 ( 一般實(shí)施的深度范圍可為2 3mm)，凹槽520的底部520a設(shè)有第12一粗糙結(jié)構(gòu)521，第一粗糙結(jié)構(gòu)521包括有呈交錯(cuò)分布的復(fù)數(shù)條縱向狹槽522及復(fù)數(shù)條橫向 狹槽523，狹槽522/523的深度為3mm ( —般實(shí)施的深度范圍可為2 3mm)，寬度約5mm，且 二相鄰之狹槽522/523的間隔約15mm( —般實(shí)施的深度范圍可為15 20mm)，且凹槽520 的壁面520b設(shè)有第二粗糙結(jié)構(gòu)524，其第二粗糙結(jié)構(gòu)5M為一沿著凹槽520輪廓環(huán)繞的凹 溝525，凹溝525位于凹槽520的壁面520b與底部520a交接處，如圖6的圖示例中的凹溝 525的橫斷面呈V字形；公模M底面具有一模仁M0，模仁540輪廓形狀與框模53的框口 530相配合，靶背板52的凹槽520及框模53圍成一成型模穴51。將加工材料粉末40置入 模具50的模穴51中，對(duì)加工材料粉末40加熱至硒的熔點(diǎn)溫度，模具50的公模M進(jìn)給加壓 三次，經(jīng)冷卻后，卸除公模M與框模53，即完成1400 X 120 X 7mm的條塊狀的靶材60成型同 時(shí)與做為母模的鋁制靶背板52結(jié)合的制程，其成品如圖8及附件一所示，靶材60包含有銅 CuJBh、鎵( 及硒％元素，且靶材60的銅、銦、鎵及硒的摩爾數(shù)比為1 0. 7 0. 3 2。 在此再次強(qiáng)調(diào)，上述的摩爾數(shù)比并非為本發(fā)明所要論究的重點(diǎn)，其摩爾數(shù)的比例值，可依使 用者在濺鍍制程中，對(duì)于太陽能發(fā)電效率及成本對(duì)應(yīng)考慮的需要，來調(diào)整上述調(diào)配粉末中 各材料的重量比例。再者，由于本實(shí)驗(yàn)例中，靶背板凹槽的底部及側(cè)壁各設(shè)有粗糙結(jié)構(gòu)，加 工材料粉末不僅有效填入粗糙結(jié)構(gòu)中，在冷卻硬化后可與這些粗糙結(jié)構(gòu)有效結(jié)合，故可大 幅地提高結(jié)合的牢固性。四、本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材回收補(bǔ)料再利用的方法1.開發(fā)原由如上述本發(fā)明所研發(fā)的靶材，為包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％等元素化合的 CIGS四元濺鍍靶材。而按公知技術(shù)中CIS系或CIGS系靶材或其他靶材，都須將靶材與靶背 板接合，才能附掛于濺鍍?cè)O(shè)備的反應(yīng)室中以供濺鍍之用，而使用后則須將剩余靶材自靶背 板上拆下，再于原靶背板上接上新的靶材，例如上述背景所提的專利前案所揭露的技術(shù)。公 知技術(shù)中，自靶背板上拆卸剩余靶材，清除靶背板上的中間粘接材，再接合裝新靶材，整體 程序繁復(fù)，增加工時(shí)，剩余靶材處理再利用也極為不易，而且接合時(shí)仍會(huì)產(chǎn)生上述的問題。 于是，本發(fā)明人研究，不須將靶材與靶背板拆離，而將之清潔后，直接置入模具中，填入加工 材料粉末，如同上述本發(fā)明加工制程，經(jīng)熱融、加壓及冷卻，即可使剩余靶材補(bǔ)上材料而成 完整的靶板，而可達(dá)到快速回收重新利用的功效。2.問題的解決公知技術(shù)，是將剩余靶材自靶背板上拆離，再利用間接材料于原有靶背板上接上 靶材，造成制程繁復(fù)，接合不牢固，靶材材料不均勻，及靶背板清理與剩余靶材處理不易等 缺陷。為了解決上述的問題，本發(fā)明人特別調(diào)配的加工材料粉末，使CIGS四元濺鍍靶材可 直接模制成型，而且將靶背板設(shè)計(jì)為模具的一部份，故只要將剩余靶材連同靶背板加入模 具，于模穴填入加工材料粉末，經(jīng)一般的熱融、加壓及冷卻程序，即可使靶材補(bǔ)齊，且仍與靶 背板保持結(jié)合，大幅簡化制程，而可徹底解決上述問題。3.具體實(shí)施例如圖1、9及10所示，本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材回收補(bǔ)料再利用的方法，主要包括 有下列步驟(a)準(zhǔn)備銅Cu、銦In、鎵( 及硒％等四種元素材料；(b3)將銅Cu與銦In相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程序，而備制成銅/銦Cuh合金材料粉末10 ；將銅Cu與鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱 融、加壓、冷卻及研磨成粉的程序，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末20 ；若所準(zhǔn)備的硒為 固體，則將硒％固體30研磨成粉末31。(c3)將銅/銦Cuh合金粉末10、銅/鎵Cufei合金粉末20及硒％材料粉末31 充份混合而備制成加工材料粉末40。(d3)將一使用過的并結(jié)合在一靶背板52上的CIGS靶材61清潔，并置入模具50 中，并將加工材料粉末40置入模具50中，該模具50包括有作為母模的該背板52、一框圍在 靶背板52頂面的框模53及一公模M，靶背板52固定于一底座55上，靶背板52頂面設(shè)有 一凹槽520，凹槽520底部設(shè)有粗糙結(jié)構(gòu)521，公模M底面具有一模仁M0，模仁540輪廓形 狀與框模53的框口 530相配合，靶背板52的凹槽520及框模53圍成一成型模穴51，于該 成型模穴51填入加工材料粉末40，對(duì)加工材料粉末40加熱至硒的熔點(diǎn)溫度，并予以多次加 壓，使銅、銦、鎵及硒均勻化合粘結(jié)一體后并與剩余的靶材融合后冷卻。(e3)冷卻后卸除公模、框模及底座，即完成靶材補(bǔ)料成所需規(guī)格尺寸的加工程序， 而可繼續(xù)供使用。4.實(shí)驗(yàn)例如圖1、9及10所示，本發(fā)明CIGS四元濺鍍靶材回收補(bǔ)料再利用的實(shí)驗(yàn)例，取銅Cu 44. 48重量份與銦h 80. 37重量份相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉 的程序，而備制成粒徑約為74 μ m的銅/銦Cuh合金材料粉末10。將銅Cu 19. 06重量份 與20. 92重量份的鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程序，而 備制成粒徑約為74 μ m的銅/鎵Cufei合金材料粉末20。取100重量份的銅/銦Cuh合金 粉末10、100重量份的銅/鎵Cufei合金粉末20及157. 92重量份的硒Se材料粉末31充份 混合而備制成加工材料粉末40。備制一模具50，其包括有一框模53及一公模M ；并以一結(jié)合有剩余的靶材61的 靶背板52作為母模，靶背板52固定于一底座55上；公模M底面具有一模仁M0，模仁540 輪廓形狀與框模53的框口 530相配合，靶材61、靶背板52及框模53圍成一成型模穴51。 將加工材料粉末40置入成型模穴51中，對(duì)加工材料粉末40加熱至硒的熔點(diǎn)溫度，模具50 的公模M進(jìn)給加壓一次，冷卻后，再一次加熱至硒的熔點(diǎn)溫度，并控制公模M再進(jìn)給加壓 一次，經(jīng)冷卻后，卸除公模M與框模53，即完成使靶材61補(bǔ)齊至呈所需規(guī)格的條塊狀的 制程，其靶材包括有銅Cu、銦In、鎵( 及硒k元素，且靶材的銅、銦、鎵及硒的摩爾數(shù)比為 1 0.7 0.3 2，故可控制與原來剩余靶材的成份及摩爾數(shù)相同，而且靶材61與靶背板 52仍牢固結(jié)合，而可繼續(xù)使用。五、結(jié)論通過上述的具體實(shí)施例及實(shí)驗(yàn)例的詳細(xì)說明，可歸納本發(fā)明具有下列幾個(gè)主要優(yōu)占.^ \\\ ·1.本發(fā)明先行分類調(diào)配成銅/銦合金粉末、銅/鎵合金粉末，再將它們與硒粉末調(diào) 制成加工粉末，可解決硒與鎵或銦直接混合的困難及所產(chǎn)生劇毒或爆炸的問題，使得直接 以材料粉末經(jīng)熱融及加壓而模制成型CIGS四元濺鍍靶材得以付諸實(shí)行，進(jìn)而大幅簡化制 程及降低成本。2.本發(fā)明除了第1優(yōu)點(diǎn)所述，可直接以材料粉末經(jīng)熱融及加壓而模制成型CIGS四14元濺鍍靶材之外，又將靶背板設(shè)計(jì)為模具的一部份，在材料粉末于模具中熱融成型靶材的 同時(shí)，靶材即直接與靶背板結(jié)合，進(jìn)而可大幅簡化制程及降低成本，及較公知膠合方式而可 提高結(jié)合牢固性，尤其較美國第5，230，459號(hào)專利案雖設(shè)有粗糙結(jié)構(gòu)，但仍是分別成型靶 材與靶背板后，再將靶材與靶背板熱融接合的技術(shù)，更可提高靶材與靶背板結(jié)合的牢固性。3.本發(fā)明如第2優(yōu)點(diǎn)所述，可直接以材料粉末經(jīng)熱融及加壓而模制成型CIGS四元 濺鍍靶材，且設(shè)計(jì)靶材及靶背板為模具的一部份，只要將剩余靶材連同靶背板與公模、框模 結(jié)合，于模穴填入加工材料粉末，經(jīng)一般的熱融、加壓及冷卻程序，即可使靶材補(bǔ)齊，且仍與 靶背板保持結(jié)合，大幅簡化回收再利用的制程。以上所述，僅為本發(fā)明可行的具體實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于，包括有下列步驟(a)準(zhǔn)備加工材料粉末，所述加工材料粉末為混合包含有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％；(b)將所述加工材料粉末置入一模具的模穴中，對(duì)所述加工材料粉末加熱至少到硒的 熔點(diǎn)溫度，并予以多次加壓，使銅Cu、鎵( 、銦h及硒％均勻化合而粘結(jié)一體后再冷卻；及(c)冷卻后卸載所述模具，即完成條塊狀的靶材制造，并使所述靶材包括有銅Cu、銦 In、鎵( 及硒％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于所述準(zhǔn)備加工 材料粉末的步驟包括(al)準(zhǔn)備銅Cu、銦In、鎵fei及硒％ ；(a2)將銅Cu與銦h相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程式，而 備制成銅/銦Cuh合金材料粉末；將銅Cu與鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、 冷卻及研磨成粉的程式，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末；備妥硒％粉末；及(a3)將所述銅/銦Cdn合金粉末、所述銅/鎵Cufe1合金粉末及所述硒材料粉末充份 混合而成所述加工材料粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于可重復(fù)多次 (b)步驟所述的加壓程式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于步驟(b)所述 模具包括有一作為母模的鋁制靶背板、一框圍在所述靶背板頂面的框模及一公模，所述靶 背板固定于一底座上，所述公模底面具有一模仁，所述模仁輪廓形狀與所述框模的框口相 配合，所述靶背板及所述框模圍成一成型模穴，于所述成型模穴填入所述加工材料粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于所述鋁制靶背 板頂面設(shè)有一凹槽，所述凹槽為所述成型模穴的一部份，所述凹槽包括有一壁面及一底部， 所述底部設(shè)有一第一粗糙結(jié)構(gòu)，所述壁面設(shè)有一第二粗糙結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于所述凹槽的深 度為2 3mmο
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于所述第一粗糙 結(jié)構(gòu)包括有呈交錯(cuò)分布的復(fù)數(shù)條縱向狹槽及復(fù)數(shù)條橫向狹槽，所述第二粗糙結(jié)構(gòu)為一沿著 所述凹槽的輪廓環(huán)繞的凹溝，所述凹溝位于所述凹槽的壁面與底部交接處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于所述狹槽的深 度為2 3mm，寬度約5mm，且二相鄰的所述狹槽的間隔約15mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CIGS四元濺鍍靶材的制造方法，其特征在于所述步驟(b) 中，可將所述模具置于一真空腔室中進(jìn)行加熱及加壓。
10.一種CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其特征在于，包括有下列 步驟(a)準(zhǔn)備加工材料粉末，所述加工材料粉末為混合包含有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％材料；(bl)將所述加工材料粉末置入一模具中，所述模具包括有一作為母模的鋁制靶背板、 一框圍在所述靶背板頂面的框模及一公模，所述靶背板固定于一底座上，所述靶背板頂面 設(shè)有一凹槽，所述凹槽包括有一底部及一壁面，所述底部設(shè)有一第一粗糙結(jié)構(gòu)，所述壁面設(shè)有一第二粗糙結(jié)構(gòu)，所述公模底面具有一模仁，所述模仁輪廓形狀與所述框模的框口相配 合，所述靶背板的凹槽及所述框模圍成一成型模穴，于所述成型模穴填入所述加工材料粉 末，對(duì)所述加工材料粉末加熱至硒的熔點(diǎn)溫度，并予以加壓，使銅、鎵、銦及硒均勻化合而粘 結(jié)一體后并與背板接合后冷卻；及(cl)冷卻后卸載所述公模、所述框模及所述底座，即完成靶材成型同時(shí)與所述靶背板 接合的制造，并使包括有銅Cu、銦鎵( 及硒％元素的所述靶材結(jié)合于所述鋁制靶背板 上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其特征 在于所述準(zhǔn)備加工材料粉末的步驟包括(al)準(zhǔn)備銅Cu、銦In、鎵fei及硒％ ；(a2)將銅Cu與銦h相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程式，而 備制成銅/銦Cuh合金材料粉末；將銅Cu與鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、 冷卻及研磨成粉的程式，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末；備妥硒％粉末；及(a3)將所述銅/銦Cdn合金粉末、所述銅/鎵Cufe1合金粉末及所述硒材料粉末充份 混合而成所述加工材料粉末。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其特征 在于可重復(fù)多次(bl)步驟中的加壓程式。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其特征 在于所述凹槽的深度為2 3mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其特征 在于所述第一粗糙結(jié)構(gòu)包括有呈交錯(cuò)分布的復(fù)數(shù)條縱向狹槽及復(fù)數(shù)條橫向狹槽，所述第 二粗糙結(jié)構(gòu)為一沿著所述凹槽之輪廓環(huán)繞的凹溝，所述凹溝位于所述凹槽的壁面與底部交 接處。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其特征 在于狹槽的深度為2 3mm，寬度約5mm，且二相鄰的所述狹槽的間隔約15mm。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的CIGS四元濺鍍靶材成型同時(shí)與靶背板結(jié)合的方法，其特征 在于所述步驟(bl)中，可將所述模具置于一真空腔室中進(jìn)行加熱及加壓。
17.—種CIGS四元濺鍍靶材的補(bǔ)充方法，其特征在于，包括有下列步驟(a)準(zhǔn)備加工材料粉末，所述加工材料粉末系混合包含有銅Cu、銦In、鎵( 及硒％ ； (b2)將一使用過且仍結(jié)合有一靶背板的剩余靶材洗凈，并置入一模具中，并將所述加 工材料粉末置入所述模具中，所述模具包括有一作為母模的鋁制背板、一框圍在所述靶背 板頂面的框模及一公模，所述靶背板固定于一底座上，所述靶背板頂面設(shè)有一凹槽，所述凹 槽底部設(shè)有粗糙結(jié)構(gòu)，所述公模底面具有一模仁，所述模仁輪廓形狀與所述框模的框口相 配合，所述靶背板的凹槽及所述框模圍成一成型模穴，于所述成型模穴填入所述加工材料 粉末，對(duì)所述加工材料粉末加熱至少到硒的熔點(diǎn)溫度，并予以加壓，使銅Cu、鎵( 、銦h及 硒％均勻化合而粘結(jié)一體后并與所述剩余靶材融合后冷卻；及(c2)冷卻后卸載所述公模、所述框模及所述底座，即完成所述剩余靶材補(bǔ)料的制程。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的CIGS四元濺鍍靶材的補(bǔ)充方法，其特征在于所述準(zhǔn)備加 工材料粉末的步驟包括(al)準(zhǔn)備銅Cu、銦In、鎵fei及硒％ ；(a2)將銅Cu與銦h相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、冷卻及研磨成粉的程式，而 備制成銅/銦Cuh合金材料粉末；將銅Cu與鎵( 相互均勻混合，經(jīng)多次真空熱融、加壓、 冷卻及研磨成粉的程式，而備制成銅/鎵Cufe1合金材料粉末；備妥硒％粉末；及(a3)將所述銅/銦Cdn合金粉末、所述銅/鎵Cufe1合金粉末及所述硒材料粉末充份 混合而成所述加工材料粉末。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的CIGS四元濺鍍靶材的補(bǔ)充方法，其特征在于可重復(fù)多次 (b2)步驟中的加壓程式。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的CIGS四元濺鍍靶材的補(bǔ)充方法，其特征在于步驟(b2) 中，可將所述模具置于一真空腔室中進(jìn)行加熱及加壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CIGS太陽能光電四元濺鍍靶材、其制法、其與靶背板結(jié)合方法及其補(bǔ)料方法，其是將銅與銦混合，經(jīng)熱融、固化及研磨而預(yù)制成銅/銦合金粉末，將銅與鎵混合，經(jīng)熱融、固化及研磨而預(yù)制成銅/鎵合金粉末，再將銅/銦合金粉末、銅/鎵合金材料及硒材料粉末充分混合而備制成加工材料粉末。再將加工材料粉末填充于模具內(nèi)，通過一般的加熱升溫?zé)崛诩凹訅撼绦?，快速成型包括有銅Cu、銦In、鎵Ga及硒Se的靶材。再者，將靶背板設(shè)計(jì)為模具的一部份，使靶材成型同時(shí)可直接與靶背板結(jié)合為一體。而使用過的靶材經(jīng)洗凈后，置入模具中，并填入加工材料粉末，經(jīng)過熱融、加壓及冷卻的程序后，即可使靶材補(bǔ)充至所需規(guī)格的尺寸大小，繼續(xù)供使用。以達(dá)到CIGS靶材制造，靶材與靶背板結(jié)合，及靶材補(bǔ)料等制程簡化，大幅降低成本之目的。
文檔編號(hào)B22F3/02GK102051584SQ200910207439
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者張昇常 申請(qǐng)人:張昇常