[发明专利]一种微米级铜锗锌锡硫硒单晶颗粒的制备方法及其单晶颗粒和太阳能电池

权利要求书

1.一种微米级铜锗锌锡硫硒单晶颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 将反应原料单质铜粉末或CuS粉末、单质锌粉末或ZnS粉末、单质锡粉末或SnS粉末、单质硫粉末、单质硒粉末以及单质锗粉末按一定比例混合，加入助熔剂，研磨混合均匀配制成前驱体；

S2. 将前驱体装入石英反应容器中，抽真空或通入惰性气体后密封石英反应容器；

S3. 将密封后的石英反应容器在600～1000℃下保持48～120h，对石英反应容器快速降温至室温，取出石英反应容器中的样品，洗涤、干燥后即得CGZTSSe单晶颗粒；

S1所述反应原料中铜、锌、锗、锡、硫、硒六种元素的摩尔比为：Cu/(Zn+Ge+Sn)=0.76～0.95，Zn/(Ge+Sn)=1.1～1.2，Ge/Sn=0.3～1，(Cu+Zn+Ge+Sn)/(S+Se)=0.8～1.2，Se/S=0.1～0.9。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述助熔剂与反应原料的混合摩尔比为1～10：1。

3.权利要求1至2任一项所述制备方法得到的微米级铜锗锌锡硫硒单晶颗粒。

4.权利要求3所述铜锗锌锡硫硒单晶颗粒在制备太阳能电池方面的应用。

5.含有权利要求3所述铜锗锌锡硫硒单晶颗粒的太阳能电池。

6.权利要求5所述太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 利用提拉法在衬底上制备一层阿拉伯树胶薄膜；

S2. 待阿拉伯树胶层固化后，在阿拉伯树胶层上涂覆胶黏剂层，待胶黏剂层半固化时，将粒径为40～70μm的铜锗锌锡硫硒单晶颗粒嵌入胶黏剂层中；所述铜锗锌锡硫硒单晶颗粒与胶黏剂层的体积比为1：1.5～2；

S3. 经固化、研磨、清洗、刻蚀露出铜锗锌锡硫硒单晶颗粒表面后得到铜锗锌锡硫硒单晶颗粒薄膜；

S4. 制作单晶颗粒薄膜的背电极层、CdS缓冲层、窗口层i-ZnO和透明电极层AZO，蒸镀电极，封装，即得无衬底铜锗锌锡硫硒单晶颗粒柔性太阳能电池；

S2所述胶黏剂选自环氧树脂、聚氨酯胶、硅橡胶。

7.根据权利要求6所述太阳能电池的制备方法，其特征在于，S1所述的阿拉伯树胶薄膜的厚度为10～20μm。

8.根据权利要求6所述太阳能电池的制备方法，其特征在于，S2所述胶黏剂层涂覆厚度为80～100μm。

9.根据权利要求6所述太阳能电池的制备方法，其特征在于，S3所述的研磨是指研磨胶黏剂胶层，研磨的厚度为50～80μm。