[发明专利]化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺及退火方式

权利要求书

1.化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺，其特征在于，包括以下步骤，

1)吸收层沉淀用CuInSe₂目标化合物粉末的制备；

2)印刷用CuInSe₂浆的制备；

3)FTO玻璃基底的准备；

4)TiO₂致密层的制备；

5)In₂S₃缓冲层的制备；

6)印刷法沉淀CISe吸收层；

7)印刷得到的样品经退火处理去除有机分散试剂改善结晶度

8)真空溅射法制备Mo电极层，获得太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺，其特征在于：CuInSe₂目标化合物粉末通过机械化学的方法制备，制备方法如下：将元素单质Cu、In和Se粉末按摩尔比1∶1∶2混合并置入玛瑙球研磨仪的一个容器中，在容器中加入玛瑙球后盖上盖子进行密封；

在另一个容器中也放入玛瑙球，使2个容器的总质量相同；

控制研磨速度、研磨时间、大小玛瑙球的比例，获得CuInSe₂目标化合物粉末。

3.根据权利要求2所述的化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺，其特征在于：所述研磨速度为700rmp，研磨时间为30min，获得的CuInSe₂目标化合物粉末呈单晶相。

4.根据权利要求3所述的化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺，其特征在于：将CuInSe₂目标化合物粉末与分散试剂相混合，制备得到印刷用CuInSe₂浆。

5.根据权利要求1所述的化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺，其特征在于：所述FTO玻璃基底的制备步骤如下：

a)将FTO玻璃切割成需要的大小尺寸，使用丙酮在超声洗净池中清洗15分钟；

b)清洁干燥的FTO玻璃被置入紫外臭氧系统进行FTO光子表面处理。

6.根据权利要求5所述的化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺，其特征在于：所述TiO₂致密层的制备，具体步骤如下：

a)将经过光子表面处理的FTO玻璃基底放置在加热板上，设置合适的加热板温度使FTO基底温度维持在450℃；

b)将TAA溶液与酒精按1∶9混合得到20mL混合液，以N₂气为载体，控制喷涂速度、喷涂容器口与玻璃基底的距离进行喷涂，获得TiO₂致密薄膜层，为获得均匀的膜厚，实验中需不断旋转FTO玻璃基底；20mL溶液匀速喷涂需30min。

7.根据权利要求6所述的的化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺，其特征在于：所述In₂S₃缓冲层的制备，具体步骤如下：

a)在制备缓冲层前将FTO/TiO₂致密层基底置入40mM TiCl4溶液进行处理，处理条件为70℃，30分钟；

b)将处理过并已干燥的FTO/TiO₂致密层基底放置在加热板上，设置合适的加热板温度使基底温度维持在200℃；

c)使用蒸馏水配置InCl₃和尿素的混合溶液，使InCl₃和尿素的浓度分别为0.01M和0.02M；取15ml溶液，采用热分解法喷涂可得到In₂S₃缓冲层，15mL溶液匀速喷涂需20min。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的的化合物薄膜太阳能电池非真空制备工艺，其特征在于：所述CuInSe₂吸收层的沉淀，使用丝网印刷法沉淀CuInSe₂吸收层，步骤如下：

a)使用丝网印刷仪将印刷浆印刷在FTO/TiO₂/In₂S₃缓冲层基底上，一次印刷可得到5μm的薄膜；

b)将印刷后的基底放入含有适量酒精气体的盒子，待1分钟后将基底取出并放置125℃加热板上干燥5分钟。