[发明专利]纳米金属盐的制备方法与太阳能电池的吸收层的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米金属盐的制备方法，尤其涉及其在太阳能电池吸收层的应用。

背景技术

太阳能是目前最具潜力的能源，它除具有取之不尽、用之不竭的特性之外，对环境并不造成任何威胁，也没有特殊地理位置上的限制，应用范围广，可说是相当洁净且实用的再生能源。相较于晶圆型太阳能电池100μm以上的厚度需求，薄膜型太阳能电池只需使用极薄(2μm以内)的光电材料。若搭配吸收系数高的材料，则材料的使用量将可大幅的降低。目前薄膜型太阳能电池中，铜铟镓硒(CIGS)的吸收层除了拥有最高的吸收系数外，还可轻易地调控组成比例以改变其能隙与电性，目前可达到接近20％的光电转换效率，位居所有薄膜型太阳能电池之冠，为目前最具潜力的材料。目前IB-IIIA-VIA族如铜铟镓硒(CIGS)与IB-IIB-IVA-VIA族如铜锌锡硒(CZTSe)薄膜太阳电池材料具有多元组成，其元素配比敏感，多元晶体结构复杂，与多层接口匹配困难等特性，在材料制备的精度要求、重复性、和稳定性的要求都很高。目前上述太阳电池的吸收层制备主要可分为真空工艺及非真空工艺。常见的真空工艺为溅镀(Sputtering)与共蒸镀法(Co-evaporation)等，而非真空工艺为电化学沉积法(Electro-deposition)、涂布法(Coating)、与喷雾裂解法(Spray Pyrolysis)等。由于真空工艺耗费的成本较高，目前许多研究团队开发与研究低成本的非真空工艺。非真空工艺的主要发展以浆料涂布(Slurry coating)为主，其关键在于精准控制硒化铜铟镓纳米粉体的组成、型态、与粒子大小的纳米合成技术，如何调配出分散均匀的悬浮浆料，与简化涂布浆料后繁复且耗能的脱碳及还原工艺。

发明内容

本发明一实施例提供一种纳米金属盐的制备方法，包括：提供金属阳离子溶液；以及提供氢氧根阴离子与碳酸根阴离子至金属阳离子溶液中，以沉淀形成纳米金属盐，其中纳米金属盐具有氢氧根阴离子与碳酸根阴离子。

本发明一实施例提供一种太阳能电池吸收层的形成方法，包括：提供纳米金属盐的浆料，且纳米金属盐具有金属阳离子、氢氧根阴离子、与碳酸根阴离子；将纳米金属盐的浆料涂布于基材上；干燥纳米金属盐的浆料，于该基材上形成纳米金属盐层；以及硒化该纳米金属盐层，以形成一太阳能电池吸收层。

附图说明

图1为本发明一实施例中，Cu₂(OH)₂CO₃的XRD图谱；

图2为本发明一实施例中，NH₄Ga(OH)(CO₃)的XRD图谱；

图3为本发明一实施例中，NH₄Al(OH)CO₃的XRD图谱；

图4为本发明一实施例中，In(OH)₃*XCO₃(0＜X≤3)的XRD图谱；

图5为本发明一实施例中，(NH₄)₂Cu₂InGa(OH)₆(CO₃)₃的XRD图谱；

图6为本发明一实施例中，Zn₅(OH)₆(CO₃)₂的XRD图谱；

图7为本发明一实施例中，Sn₆O₄(OH)₄*XCO₃(0＜X≤3)的XRD图谱；

图8为本发明一实施例中，(NH₄)₂Cu₂InGa(OH)₆(CO₃)₃的XRD图谱；

图9为本发明一实施例中，Cu₅Zn_(5-2.5x)Sn_2.5x(OH)₉(CO₃₎₃(0≤x≤2)的XRD图谱；

图10为本发明一实施例中，太阳能电池的I-V曲线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。