[发明专利]化学水浴制备太阳能电池吸收层CuInS2薄膜的方法有效

专利信息
申请号: 201611119880.X 申请日: 2016-12-08
公开(公告)号: CN106531845B 公开(公告)日: 2018-02-06
发明(设计)人: 王伟煌;陈桂林;陈水源;黄志高 申请(专利权)人: 福建师范大学
主分类号: H01L31/18 分类号: H01L31/18;H01L31/032;C23C18/00
代理公司: 福州君诚知识产权代理有限公司35211 代理人: 张耕祥
地址: 350108 福建省福州*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 化学 水浴 制备 太阳能电池 吸收 cuins2 薄膜 方法
【权利要求书】:

1.一种化学水浴制备太阳能电池吸收层CuInS2薄膜的方法,其特征在于: 步骤一:对衬底表面进行清洗,利用化学水浴沉积法,将衬底浸泡于硫化铟(In2S3)沉积液中,沉积5-60min后得到硫化铟薄膜; 步骤二:利用化学水浴沉积法,将沉积有硫化铟薄膜的钼(Mo)衬底浸泡于氧化亚铜(Cu2O)沉积液中继续沉积一层氧化亚铜(Cu2O)薄膜,沉积5-60min后获得的In2S3/Cu2O前驱体; 步骤三:将获得的In2S3/Cu2O前驱体,置于硫(S)气氛下在密闭或者流通的管式炉内进行退火制得所述的太阳能电池吸收层CIS薄膜;步骤二中所述的氧化亚铜的沉积液,是指:先分别配置浓度分别为0.5M的硫酸铜,0.5M的抗坏血酸钠,0.5M二水合柠檬酸三钠,25%~28%的氨水溶液,分别取13mL的硫酸铜、7mL抗坏血酸钠、13 mL二水合柠檬酸三钠、0.7 mL氨水并加入26.3mL去离子水混合搅匀即可。

2.根据权利要求1所述的化学水浴制备太阳能电池吸收层CuInS2薄膜的方法,其特征在于步骤一所述的In2S3沉积液是指:先分别配置浓度分别为37.5mM的氯化铟溶液,1.58mM硫代乙酰胺溶液,然后取20mL配好的氯化铟溶液、10mL配好的硫代乙酰胺溶液、0.092mL质量浓度为36%-38%的盐酸和0.515mL质量浓度>95.5%的冰醋酸混合搅匀得到沉积液。

3.根据权利要求1所述的化学水浴制备太阳能电池吸收层CuInS2薄膜的方法,其特征在于步骤一中所述的衬底为镀钼薄膜的钠钙玻璃、石英玻璃中的一种。

4.根据权利要求1所述的化学水浴制备太阳能电池吸收层CuInS2薄膜的方法,其特征在于步骤二中所述的沉积,是指将沉积液倒入插有生长硫化铟薄膜的Mo玻璃中,在80℃恒温水浴下沉积5-60min。

5.根据权利要求1所述的化学水浴制备太阳能电池吸收层CuInS2薄膜的方法,其特征在于步骤三中所述的硫(S)气氛下进行退火,是指将In2S3/Cu2O前驱薄膜与固态硫源或硫化氢气体置于密闭空间退火,或者是将In2S3/Cu2O前驱体薄膜处于流动的硫蒸汽或者硫化氢气体中退火。

6.根据权利要求4所述的化学水浴制备太阳能电池吸收层CuInS2薄膜的方法,其特征在于当退火采用固态硫时,保持固态硫源温度450~600℃,热处理时间20~60 min。

7.根据权利要求4所述的化学水浴制备太阳能电池吸收层CuInS2薄膜的方法,其特征在于当退火采用流动的硫蒸汽时,保持固态硫源温度250~600℃,热处理时间20~60 min。

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