[发明专利]一种太阳能电池用CuInSe2薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能电池用CuInSe₂薄膜的制备方法。

背景技术

环境污染和能源短缺是当今社会存在的两大基本问题，因此，开发清洁的环保型可再生能源成为人类社会面临的迫切课题。太阳能作为一种可再生清洁能源在全球范围内得到快速的发展，特别是利用光伏效应提供绿色新能源的太阳能电池具有广阔的应用前景。铜铟硒(CuInSe₂)薄膜太阳能电池作为一种新型的太阳能电池，具有转换效率高、稳定性好，高吸收系数和弱光性能好等优点，是光伏能源转换领域中具有良好前景的一种太阳能电池。

CuInSe₂薄膜太阳能电池以CuInSe₂薄膜为光吸收层，所述CuInSe₂薄膜的制备方法分为真空法与非真空法，其中，由于真空法存在制备条件苛刻、成本高的缺点，限制了其大规模产业化应用。与真空法相比，采用非真空法制备CuInSe₂薄膜可大幅降低太阳能电池的生产成本，目前得到了广泛的研究。非真空法具体包括以下方法：(1)电化学法(Lincot D，Guillemoles JF，Taunier S，Guimard D，SicxKurdi J，Chaumont A，Roussel O，Ramdani O，Hubert C，Fauvarque JP，Bodereau N，Parissi L，Panheleux P，Fanouillere P，Naghavi N，Grand PP，Benfarah M，Mogensen P，Kerrec O.Chalcopyrite thin film solar cells by electrodeposition.Solar Energy 2004；77(6)：725-737.)(2)溶液法(Mitzi DB，Yuan M，LiuW，Kellock A，Chey SJ，Deline V，Schrott AG.A high-efficiency solution-deposited thin-film photovoltaic device.Advanced Materials 2008；20：3657-3662.)(3)颗粒法(Kapur VK，Bansal A，Le P，Asensio OI.Non-vacuum processing of CuInl-xGaxSe₂solar cells on rigid and flexible substrates using nanoparticle precursor inks.Thin Solid Films 2003；431-432：53)。

颗粒法由于具有成本低、效率高等特点，是制备CuInSe₂薄膜的重要方法，根据前驱物颗粒不同，颗粒法分为铜铟硒颗粒法、二元硒化物颗粒法、氧化物颗粒法和金属颗粒法等。现有技术中报道的利用金属颗粒法制备CuInSe₂薄膜的方法主要包括以下步骤：将铜粉、铟金属颗粒和硒粉球磨分散，得到含有纳米颗粒的液相前驱体；将液相前躯体涂覆于衬底表面得到前驱薄膜；将前驱薄膜进行热处理，得到CuInSe₂薄膜。但是，由于该方法的反应原料中的铟金属颗粒的延展性较好，粘附性较强，在球磨分散时铟金属颗粒较难破碎，从而导致制备的CuInSe₂薄膜的成分不均匀，致密性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种太阳能电池用CuInSe₂薄膜的制备方法，该方法制备的CuInSe₂薄膜成分均匀、致密性良好。

本发明提供了一种太阳能电池用CuInSe₂薄膜的制备方法，包括以下步骤：

提供含有铜源化合物和铟源化合物的前体溶液；

将所述前体溶液与碱溶液混合，控制pH值为8～10，反应后得到混合胶体；

将所述混合胶体与黏合剂在有机溶剂中混合，得到前驱体浆料；

将所述前驱体浆料进行成膜处理、干燥处理和退火处理，得到预制薄膜；

将所述预制薄膜与硒进行硒化反应，得到CuInSe₂薄膜。

优选的，所述铜源化合物为硝酸铜或氯化铜。

优选的，所述铟源化合物为硝酸铟或氯化铟。

优选的，所述铜源化合物中铜元素与所述铟源化合物中铟元素的摩尔比为(8～10)∶(8～10)。