[发明专利]一种基于水溶剂制备铜锌锡硫硒薄膜的方法

权利要求书

1.一种基于水溶剂制备铜锌锡硫硒薄膜的方法，其特征是包括以下步骤：

(1)在清洗干净的镀有钼薄层的衬底上采用化学浴工艺沉积硫化亚锡薄膜，通过控制沉积时间控制硫化亚锡薄膜的厚度，沉积结束后用纯水清洗薄膜表面；

(2)在硫化亚锡薄膜上采用化学浴工艺沉积硫化铜薄膜，通过控制沉积时间控制硫化铜薄膜的厚度，沉积结束后用纯水清洗薄膜表面；

(3)在硫化铜薄膜上采用化学浴工艺沉积硫化锌薄膜，通过控制沉积时间控制硫化锌薄膜的厚度，沉积结束后用纯水清洗薄膜表面；

(4)将经以上步骤制得的前驱薄膜在硫/硒气氛下退火处理得到铜锌锡硫硒薄膜。本步骤中的硫/硒气氛包括单质硫/硒蒸气、硫化氢气体或硒化氢气体。

2.根据权利要求1所述的基于水溶剂制备铜锌锡硫硒薄膜的方法，其特征是步骤(1)中硫化亚锡薄膜的制备工艺如下：使用氯化亚锡、柠檬酸铵、硫代硫酸钠以及氯化铵配制沉积溶液，其中氯化亚锡、柠檬酸铵、硫代硫酸钠以及氯化铵的浓度分别为0.03-0.06M、0.1-0.2M、0.1-0.2M以及0.2-0.5M；使用氨水调节溶液的pH值至5-7，将衬底置于60-80℃溶液沉积60-120min得到硫化亚锡薄膜。

3.根据权利要求1所述的基于水溶剂制备铜锌锡硫硒薄膜的方法，其特征是步骤(2)中硫化铜薄膜的制备工艺如下：使用氯化铜、三乙醇铵、硫脲以及氯化铵配制沉积溶液，其中氯化铜、三乙醇铵、硫脲及氯化铵的浓度分别为0.01-0.02M、0.2-0.4M、0.02-0.04M及0.1-0.2M；使用氨水调节溶液的pH值至9-10，将衬底置于60-80℃沉积溶液中沉积30-50min得到硫化铜薄膜。

4.根据权利要求1所述的基于水溶剂制备铜锌锡硫硒薄膜的方法，其特征是步骤(3)中硫化锌薄膜的制备工艺如下：使用乙酸锌、柠檬酸钠、硫脲以及氯化铵配制沉积溶液，其中乙酸锌、柠檬酸钠、硫脲及氯化铵的浓度分别为0.02-0.04M、0.05-0.1M、0.2-0.4M及0.1-0.2M；使用氨水调节溶液的pH值至9-10，将衬底置于60-80℃沉积溶液中沉积60-120min得到硫化锌薄膜。

5.根据权利要求1所述的基于水溶剂制备铜锌锡硫硒薄膜的方法，其特征是步骤(4)中硫/硒化退火处理的工艺如下：将步骤(3)后所得到的前驱薄膜在硫/硒气氛下退火，退火温度为400-600℃，退火时间为10min-120min；所述的硫/硒气氛包括硫蒸气/硒蒸气或硫化氢/硒化氢，同时使用氮气以维持退火过程中总气压保持在10-1000mbar。