[发明专利]一种太阳电池吸收层薄膜材料的制备方法

权利要求书

1.一种太阳电池吸收层薄膜材料的制备方法，其特征在于：采用射频磁控溅射方法，先在钠钙玻璃基底上溅射钼金属层，然后采用一步电化学体系在钼金属层上沉积Cu₃Bi合金层，最后将Cu₃Bi合金层进行硫化及退火处理，得到Cu₃BiS₃吸收层，

所述的制备方法按以下步骤实施

(1)将基底尺寸为10mm×10mm的钠碱玻璃依次采用洗涤剂、蒸馏水、异丙酮及乙醇进行超声清洗10分钟，并用流量为0.1m3/h氮气干燥10分钟；

(2)在基底上采用射频(RF)磁控溅射沉积1μm厚的钼层前驱体(背电极)；

(3)用去离子水和纯度为99.99％的金属盐配制电解液，该电解液为含9毫摩尔硝酸铋，30毫摩尔硫酸铜二水化合物，2摩尔氢氧化钠和0.2摩尔山梨醇的混合溶液；

(4)采用三电极电化学体系，以用制备好的钼层前驱体作为工作电极、采用铂金片作为对电极、采用Ag|AgCl作为参比电极，在配制好的电解液中沉积Cu3Bi合金层，沉积过程在室温下无搅拌进行，采用20稳压器恒电位方式，Cu3Bi合金沉积的化学电势为-0.75V(相对于.Ag|AgCl参比电极)，沉积量通过监测沉积电荷量来控制，时间50-60分钟，得到Cu3Bi合金预制膜；

(5)用去离子水清洗合金预制膜，并用流量为0.1m3/h的氮气干燥30分钟；

(6)将Cu3Bi合金预制膜放入石墨容器，并将其置入石英炉管内，往石英炉内充入1巴压强的氮气作为载气，再往石英炉内充入压力1Pa，纯度为99.99wt％，流量为0.1m3/h的硫蒸气，在450-500℃炉温下加热30分钟，自然冷却至室温，得到2μm厚的Cu3BiS3薄膜成品。