[发明专利]一种硒化锑薄膜的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种硒化锑薄膜的制备方法，包括：将衬底浸入电沉积溶液中，利用电化学沉积法在衬底上沉积硒化锑薄膜；所述电沉积溶液包括含锑化合物、含硒化合物与辅助电解质；所述辅助电解质为含有氨基的化合物。与现有技术相比，本发明采用电化学沉积法可快速制得结晶性良好的硒化锑薄膜，进而使太阳能电池具有较好的光电响应；并且电化学沉积法制备简单，能够在不同类型的导电基底上进行大规模生产，可进行连续，多组分的低温沉积。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硒化锑薄膜的制备方法及应用。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体器件。太阳能电池发电属于可再生能源利用的重要组成部分，随着我国光伏产业的发展和对绿色能源的迫切需求，太阳能电池正沿着高效、低成本的技术路线快速发展着。

碲化镉和铜铟镓硒等薄膜太阳能电池具有转换效率高、价格低廉、轻便可柔性的优点得到了较为广泛的应用。但碲化镉含有有毒元素和稀有元素碲，铜铟镓硒含有稀有且昂贵的元素铟、镓，这些都很大程度上限制了它们的大面积使用和长期发展。锑基化合物(硫化锑、硒化锑)薄膜具有带隙适中，吸光系数高，原材料价格低，绿色无毒，制备方法简单等特点，使得硒化锑太阳能电池和硫化锑太阳能电池收到了越来越多的关注。

其中，硒化锑毒性低、储量高，拥有合适的带隙宽度和较高的光吸收系数，在光电催化、太阳能电池、热电器件等领域应用广泛，而人们对于高效率、低成本光伏转换材料的需求进一步促进了硒化锑在太阳能电池领域的应用发展。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种硒化锑薄膜的制备方法及应用，该制备方法为电化学沉积法。

本发明提供了一种硒化锑薄膜的制备方法，包括：

将衬底浸入电沉积溶液中，利用电化学沉积法在衬底上沉积硒化锑薄膜；

所述电沉积溶液包括含锑化合物、含硒化合物与辅助电解质；所述辅助电解质为含有氨基的化合物。

优选的，所述电沉积溶液中含锑化合物的浓度为2.5～7.5mmol/L；含硒化合物的浓度为2.5～7.5mmol/L；辅助电解质的浓度为50～150mmol/L。

优选的，所述含锑化合物选自酒石酸锑钾；所述含硒化合物选自二氧化硒；所述辅助电解质选自氯化铵；所述衬底为表面具有电子传输层的透明导电玻璃。

优选的，所述电子传输层为二氧化钛致密层。

优选的，所述电化学沉积法以衬底为工作电极；以饱和甘汞电极为参比电极；以铂片为辅助电极。

优选的，所述电化学沉积法选用Amperometric i-t Curve电化学技术；所述沉积的电压为-0.4～-0.8V。

优选的，所述沉积的温度为60℃～80℃；沉积电量为150～1500mC。

优选的，还包括：

沉积硒化锑薄膜后，在惰性气体中进行热处理。

优选的，所述热处理具体为：

60℃～100℃预处理5～20min后，350℃～450℃热处理5～20min。

本发明还提供了上述制备方法所制备的硒化锑薄膜在太阳能电池中的应用。