[发明专利]整合连接层的光电活性的、基于硫属元素的薄膜结构

权利要求书

1.制备含硫属元素的光吸收结构的方法，其包括以下步骤：

(a)形成包含至少铜、铟和至少一种硫属元素的第一光敏薄膜；和

(b)在所述第一薄膜上直接或间接地形成第二光敏薄膜或其前体，所述薄膜包含至少铜和铟；和

(c)在有效地形成晶体PACB组合物的条件下使至少所述第一薄膜经受退火和/或硫属元素化处理，其中所述处理步骤发生在第二光敏薄膜或其前体形成之前、形成过程中和/或形成之后。

2.制备含硫属元素的光吸收结构的方法，其包括以下步骤：

形成包含至少铜、铟和至少一种硫属元素的第一光敏薄膜或其前体，其中所述形成步骤的至少一部分在低于约350℃的温度下发生；和

在所述第一薄膜上直接或间接地形成第二光敏薄膜或其前体，其中所述第二薄膜包含至少铜和铟；和

在有效地将所述第一和第二薄膜中的至少一个转化成晶体PACB组合物的条件下，将所述第一和第二薄膜和/或其前体中的至少一个进行退火和/或硫属元素化处理。

3.如前述权利要求任一项所述的方法，其中沉积的所述第一薄膜的厚度范围为约5nm至约200nm。

4.如前述权利要求任一项所述的方法，其中沉积的所述第一薄膜的厚度范围为约10nm至约50nm。

5.如前述权利要求任一项所述的方法，其中沉积的所述第一薄膜还包含镓和铝中的至少一种。

6.如前述权利要求任一项所述的方法，其中沉积的所述第一薄膜中(铟+镓+铝)与铜的量的原子比大于1。

7.如前述权利要求任一项所述的方法，其中沉积的所述第一薄膜包含相对于沉积的第一薄膜中的(铜+铟+镓+铝)的约60％至约100％化学计量量的硫属元素。

8.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述第一薄膜的大部分在低于约350℃的一种或多种温度下沉积。

9.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述第一薄膜的大部分在低于约65℃的一种或多种温度下沉积。

10.如前述权利要求任一项所述的方法，其中步骤(c)发生在所述第二薄膜形成之前。

11.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述第一薄膜通过溅射形成。

12.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述第一薄膜的硫属元素包括硒和/或硫中的至少一种。

13.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述第一薄膜形成于含有至少钼的表面上。

14.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述第二薄膜包含铜、铟、选自硒或硫中的至少一种和任选的镓。

15.如前述权利要求任一项所述的方法，其中沉积的所述第一薄膜包含PACB晶粒结构，其中基本上所有的PACB晶粒尺寸小于约0.25微米。

16.光伏器件，包括：

a)衬底；

b)在衬底上直接或间接形成的第一PACB区，其中所述第一PACB区包含铜、铟和至少一种硫属元素，且其中所述第一PACB区的至少主要部分包含由XTEM测量的小于100nm尺寸的晶粒和所述区的平均厚度小于约200nm；和

c)在所述第一PACB区上直接或间接地形成的第二PACB区，其中所述第二PACB区包含铜、铟和至少一种硫属元素；其中所述第一区与第二区的组合厚度小于1000nm。

17.光伏器件，包括：

a)衬底；

b)在所述衬底上直接或间接地形成的第一PACB区，其中所述第一PACB区包含铜、铟和至少一种硫属元素，且其中所述第一PACB区的厚度小于约200nm；和

c)在所述第一PACB区上直接或间接地形成的第二PACB区，其中所述第二PACB区包含铜、铟和至少一种硫属元素，其中所述第二PACB区的厚度范围为约200nm至约1000nm；且其中所述第一PACB区具有由XTEM测量的比第二PACB区更小的晶粒尺寸。

18.如权利要求17的器件，其中所述第一和第二区的总厚度小于约500nm。