利索能及
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专利号: 2015103285924
申请人: 岭南师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种液态锡加热连续硫化硒化法制备CZTSSe薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1. 衬底经清洗烘干,所述清洗是依次利用有机溶剂、无水乙醇、去离子水浸泡和超声波清洗,去离子水冲洗;利用直流溅射法在衬底上制备背电极层Mo层;

S2. 然后在Mo层上制备CuZnSnS合金薄膜或者CuS/ZnS/Sn多层交叠膜作为前驱体薄膜,再蒸镀上一层Se膜;

S3. 再经过连续升温硫化硒化得到CZTSSe薄膜;

其中,所述连续升温硫化硒化的具体方法为:

将S2得到的蒸镀有Se膜的前驱体薄膜依次经过若干个温度依次升高的液态锡池表面,在含有硫元素的氮气气氛下对前驱体薄膜进行加热,完成硫化硒化,得到CZTSSe薄膜;所述的若干个温度依次升高的液态锡池为若干个温度从200℃至580℃依次升高的液态锡池;所述硫元素为固体硫或硫化氢气体。

2.根据权利要求1所述液态锡加热连续硫化硒化法制备CZTSSe薄膜的方法,其特征在于,步骤S1所述衬底为普通玻璃或不锈钢;步骤S1所述背电极层Mo层的厚度为0.8 1.2μm;

~

步骤S2所述Se膜是利用热蒸发法在所述合金薄膜或多层交叠膜上进行蒸镀,蒸镀的Se膜的厚度为15 25μm。

~

3.据权利要求1所述液态锡加热连续硫化硒化法制备CZTSSe薄膜的方法,其特征在于,步骤S2是利用CuZnSnS合金靶溅射或利用CuS靶、ZnS靶、Sn靶共溅射制备CuZnSnS合金薄膜;

利用CuS靶、ZnS靶、Sn靶溅射制备CuS/ZnS/Sn多层交叠膜。

4.根据利要求1所述液态锡加热连续硫化硒化法制备CZTSSe薄膜的方法,其特征在于,步骤S2所述的CuZnSnS合金薄膜或CuS/ZnS/Sn多层交叠膜的厚度为700 900nm;所述~CuZnSnS合金薄膜或CuS/ZnS/Sn多层交叠膜的组分比为Cu/(Zn+Sn)=0.8 0.9,Zn/Sn=1.1~ ~

1.2。

5.权利要求1至4任一项所述方法制备得到的CZTSSe薄膜。

6.权利要求5所述CZTSSe薄膜在制备太阳能电池中的应用。

7.一种CZTSSe太阳能电池,其特征在于,以权利要求6所述CZTSSe薄膜为吸收层制备得到,具体是由以下方法制备得到:S1. 利用化学浴沉积法在权利要求6所述CZTSSe薄膜上制备CdS缓冲层;

S2. 在CdS缓冲层上先后溅射制备窗口层i-ZnO和透明电极层AZO薄膜,再在上面蒸镀Al电极,形成完整的CZTSSe太阳能电池。

8.根据权利要求7所述CZTSSe太阳能电池,其特征在于,步骤S1所述CdS缓冲层的厚度为40 60nm;步骤S2所述窗口层i-ZnO的厚度为50 120nm,透明电极层AZO薄膜的厚度为0.3~ ~ ~

1.0μm。