[发明专利]一种旋转硅磷合金靶材及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)对基管A进行喷砂处理，得到基管B，再对所述基管B进行打底喷涂处理以制备过渡层，得到基管C；

(2)将所述基管C围绕中心轴旋转，同时，在所述基管C内通冷却液，采用等离子喷枪中的等离子体作为热源将硅磷合金粉末加热至完全熔化或部分熔化状态，所述等离子喷枪边进行喷涂边相对所述基管C沿基管C的中心轴的方向往复运动，制得半成品靶材，其中所述硅磷合金粉末主要由硅和红磷制备而成；

(3)将所述半成品靶材进行机加工，即得所述旋转硅磷合金靶材。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅磷合金粉末通过以步骤制备而成：在真空或保护气气氛中将硅粉和红磷粉混合物熔炼制成硅红磷合金锭，再将所述硅红磷合金锭进行粉碎、筛分，即得所述硅磷合金粉末，其中所述硅红磷合金锭的纯度＞99.9wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，喷砂处理为将基管A围绕中心轴旋转的同时，喷砂嘴边进行喷砂边相对所述基管A沿基管A的中心轴的方向往复运动；打底喷涂处理为将基管B围绕中心轴旋转的同时，电弧喷枪边进行打底喷涂边相对所述基管B沿基管B的中心轴的方向往复运动。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，喷砂处理时，基管A的旋转速度为50-120r/min，喷砂嘴相对基管A的移动速度为5-20mm/s，基管A被喷砂的次数为2-8次，采用的喷砂磨料为白刚玉、棕刚玉、铸钢砂、钢丝切丸中的至少一种；打底喷涂处理时，基管B的旋转速度为50-300r/min，电弧喷枪相对基管B的移动速度为15-120mm/min，基管B被打底喷涂的次数为2-8次，过渡层的厚度为0.1-0.6mm，所得过渡层的材质为镍铝合金、镍铜合金、铜铝合金中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，基管C的旋转速度为100-300r/min，等离子喷枪相对基管C的相对移动速度为15-80mm/s，冷却液为冷却水，冷却水的进水温度为10-50℃，出水与进水温度差＜5℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，喷涂以氩气作为主气，以氢气作为次气，其中氩气和氢气的纯度均＞99.999vol％，喷涂的工艺参数为：硅磷合金粉末的粒度100-400目，硅磷合金粉末中红磷的质量百分含量0.2-3％，电流500-700A，主气流量30-40L/min，次气流量3-8L/min，送粉量70-300g/min，枪距70-250mm。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，喷涂的工艺参数为：硅磷合金粉末的粒度为120-325目，电流550-650A，主气流量35-38L/min，次气流量5-7L/min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的喷涂在真空或保护气气氛中进行。

9.如权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得的旋转硅磷合金靶材。

10.如权利要求9所述的旋转硅磷合金靶材在制备异质结太阳能电池镀膜中的应用。