[发明专利]铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池及其制备方法在审
| 申请号： | 201810742484.5 | 申请日： | 2018-07-09 |
| 公开（公告）号： | CN109148625A | 公开（公告）日： | 2019-01-04 |
| 发明（设计）人： | 李冬梅;闵雪;石将建;吴会觉;罗艳红;孟庆波 | 申请（专利权）人： | 中国科学院物理研究所 |
| 主分类号： | H01L31/032 | 分类号： | H01L31/032;H01L31/18 |
| 代理公司： | 北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280 | 代理人： | 郭广迅;赵岩 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 薄膜太阳能电池 铜锌锡硫硒 玻璃基 前驱膜 制备 薄膜 超声喷雾 硒化处理 转换效率 窗口层 缓冲层 结晶性 均匀性 栅电极 膜层 旋涂 沉积 电池 复合 调控 | ||
1.一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池，包括Mo玻璃基底以及依次沉积在所述Mo玻璃基底上的铜锌锡硫硒膜层、CdS缓冲层、ZnO窗口层、ITO透明电极层和Ag栅电极。
2.根据权利要求1所述的铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池，其中，所述铜锌锡硫硒膜层的厚度为800～4000nm，优选为2000～3000nm。
3.根据权利要求1或2所述的铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池，其中，所述铜锌锡硫硒膜层由铜锌锡硫硒颗粒构成，所述铜锌锡硫硒颗粒的粒径为400～1000nm，优选为500～800nm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池，其中，所述CdS缓冲层的厚度为10～100nm，优选为40～60nm；所述ZnO窗口层的厚度为30～100nm，优选为50～80nm；所述ITO透明电极层的厚度为300～1200nm，优选为500～800nm；所述Ag栅电极的厚度为80～300nm，优选为100～200nm。
5.权利要求1至4中任一项所述铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的制备方法，该方法包括在Mo玻璃基底上形成铜锌锡硫硒膜层。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在Mo玻璃基底上形成铜锌锡硫硒膜层包括：制备铜锌锡硫前驱膜，然后进行硒化。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，制备铜锌锡硫前驱膜的操作包括：配制适用于超声喷雾的铜锌锡硫前驱液；利用超声喷雾系统将所述铜锌锡硫前驱液喷涂在Mo玻璃基底上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述铜锌锡硫前驱液由CuO、ZnO、SnO和溶剂组成，优选地，CuO、ZnO、SnO的摩尔数总和为3～5mmol，Cu/Zn+Sn的摩尔比为0.7～0.9，Zn/Sn比为1.0～1.1；优选地，CuO、ZnO和SnO在所述前驱液中的质量百分比总浓度为2～25wt％，优选为8～20wt％。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述溶剂由A+B两类溶剂组成，其中，A为乙二醇甲醚、二甲基甲酰胺、乙醇胺、乙醇、甲醇和水中的一种或两种；B为巯基乙酸、巯基丙酸和二甲亚砜中的一种或两种；优选地，所述溶剂为乙醇胺与二甲亚砜的混合物，两者的体积比为1:1～1:4。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的制备方法，其中，所述采用超声喷雾装置喷涂铜锌锡硫前驱溶液的时间为10～1000秒，优选为200～400秒；优选地，所述制备方法还包括：将所得到薄膜转移到热台上加热1～3分钟，加热的温度为300～550℃。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的，例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的，一个或多个电光源，如场致发光光源在结构上相连的，并与其电光源在电气上或光学上相耦合的
