[发明专利]一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池，其特征在于，包括依次层叠的衬底、背电极层、铜锌锡硫硒吸收层、缓冲层、透明导电氧化物层及顶电极，所述缓冲层由(Zn_1-xMg_x)O制成，其中0.1≤x≤0.25。

2.根据权利要求1所述的铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池，其特征在于，所述缓冲层的厚度为50nm-80nm。

3.一种权利要求1或2所述铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)以钠钙玻璃为衬底，对衬底进行清洗；

2)采用磁控溅射，在衬底上制备钼背电极层；

3)采用磁控溅射，在背电极层上制备铜锌锡硫硒前驱体薄膜；

4)对前驱体薄膜进行热处理，获得铜锌锡硫硒吸收层；

5)采用磁控溅射，在铜锌锡硫硒吸收层上制备(Zn_1-xMg_x)O缓冲层；

6)采用磁控溅射，在(Zn_1-xMg_x)O缓冲层上制备透明导电氧化物层；

7)采用磁控溅射，在透明导电氧化物层上制备顶电极，得到铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：以ZnO和MgO作为靶材，以O₂和Ar的混合气体作为溅射气体，采用双靶共溅射方式，在铜锌锡硫硒吸收层上制备(Zn_1-xMg_x)O缓冲层，通过调节ZnO和MgO靶材的溅射功率来调节(Zn_1-xMg_x)O缓冲层中的Zn/Mg比。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：以Zn和MgO作为靶材，以O₂和Ar的混合气体作为溅射气体，采用双靶共溅射方式，在铜锌锡硫硒吸收层上制备(Zn_1-xMg_x)O缓冲层，通过调节Zn和MgO靶材的溅射功率来调节(Zn_1-xMg_x)O缓冲层中的Zn/Mg比。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：以(Zn_1-xMg_x)O作为靶材，以O₂和Ar的混合气体作为溅射气体，采用单靶溅射方式，在铜锌锡硫硒吸收层上制备(Zn_1-xMg_x)O缓冲层，通过选用Zn/Mg比不同的(Zn_1-xMg_x)O靶材来调节(Zn_1-xMg_x)O缓冲层中的Zn/Mg比。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：在制备铜锌锡硫硒前驱体薄膜过程中，采用单靶溅射或多靶共溅射方式制备铜锌锡硫硒前驱体薄膜；在铜锌锡硫硒前驱体热处理过程中，采用硫化或硒化热处理方式，获得最终的铜锌锡硫硒吸收层。