[发明专利]钠/钼粉末压块及其生产方法

说明书

技术领域

本发明一般性地涉及金属粉末组合物，并且更具体地，涉及钠/钼粉末压块及其用于制造钠/钼粉末压块的方法。

背景技术

钼涂层是本领域已知的，其可应用在各种应用领域的各个工艺中。钼涂层的一种应用是生产光伏电池。更具体地，一类高效多晶薄膜光伏电池包含含有CuInGaSe₂的吸收层。上述光伏电池以吸收层包含的元素命名通常被称为CIGS光伏电池。在常见的结构中，CuInGaSe₂吸收层形成或“生长”在其上沉积有钼膜的钠钙玻璃衬底上。令人感兴趣的是，业已发现少量来自钠钙玻璃衬底的钠扩散通过钼膜起到提高电池效率的作用。例如参见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。尽管上述效率的增加是以CIGS电池沉积在钠钙玻璃衬底上的结构自动实现的，但是已经证明了采用其它类型的衬底实现效率的增加相当困难。

例如，非常关注在柔性基材上形成CIGS电池，这样电池可以更轻并且容易适应各种形状。尽管已经制造并使用这种电池，但是所涉及的柔性衬底不含钠。结果，在这种衬底上制造的CIGS电池的性能可以通过用钠掺杂钼层来改善。例如，参见Jae Ho Yun等人的Thin Solid Films，515，2007，5876-5879。

发明内容

根据一个实施方式，用于生产金属制品的方法可以包括：提供一定供应量的钠/钼复合金属粉末；在足以形成预制制品的压力下压缩所述钠/钼复合金属粉末；将所述预制制品置于密封容器中；将所述密封容器的温度升高到低于钼的最佳烧结温度的温度；以及使所述密封容器经受等压压力一定的时间长度，足以将所述制品的密度增大到理论密度的至少约90％。

另一种用于生产金属制品的方法可以包括：提供一定供应量的钠/钼复合金属粉末；在足以形成预制制品的压力下压缩所述钠/钼复合金属粉末；将所述预制制品置于密封容器中；将所述密封容器的温度升高到低于钼酸钠的熔点的温度；以及使所述密封容器经受等压压力一定的时间长度，足以将所述制品的密度增大到理论密度的至少约97％。

附图说明

本发明的说明性和优选的实施方式示于如下附图中，其中：

图1示意性地表示基本工艺步骤的一种实施方式，该实施方式可被用于生产钠/钼复合金属粉末；

图2是描绘了用于处理复合金属粉末混合物的方法的工艺流程图；

图3是具有钠/钼金属层的光伏电池的正视放大截面图；

图4是钠/钼复合金属粉末混合物的扫描电镜照片；

图5a是能量弥散X射线谱的光谱图，其示明了图4照片中钠的分散；

图5b是能量弥散X射线谱的光谱图，其示明了图4照片中钼的分散；

图6示意性地表示脉动燃烧喷射干燥装置的一种实施方式；

图7是示出了根据本文教导生产的示例性复合金属粉末的筛分级分布(screen fraction distribution)的图线；

图8a是容器和预制的金属制品的分解透视图；

图8b是包含预制的金属制品的密封容器的透视图；

图9是根据流程1的工艺生产的金属制品的图示表示，示出了其中包含的多个不均匀处；以及

图10是根据流程2的工艺生产的金属制品的图示表示。

具体实施方式

用于生产钠/钼复合金属粉末12的工艺或方法10被示于图1中，并且简要地说，其可以包括提供一定量钼金属粉末14和一定量钠化合物16，例如钼酸钠(Na₂MoO₄)粉末。钼金属粉末14和钼酸钠粉末16与液体(诸如水)组合，从而形成浆液20。然后，为了生产钠/钼复合金属粉末12，可以例如通过脉动燃烧喷射干燥器22喷射干燥浆液20。