[发明专利]一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法及应用

权利要求书

1.一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)衬底预处理：将衬底清洗浸泡后，吹干备用；

(2)钼层的制备：在预处理后的所述衬底上沉积钼层；

(3)铜锌锡硒预制层的制备：以Cu靶、ZnSe化合物靶、SnSe靶作为靶源，在所述钼层上按照ZnSe/SnSe/Cu的顺序溅射，即得到铜锌锡硒预制层；

(4)铜锌锡硒吸收层薄膜的制备：将所述铜锌锡硒预制层制备完成后的所述衬底退火硒化处理后，得到一种硒化物靶溅射制备的铜锌锡硒吸收层薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，所述衬底为钠钙玻璃衬底。

3.根据权利要求1所述的一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，步骤(1)中所述清洗浸泡的步骤为：依次用去污粉、洗衣粉对衬底进行清洗，然后采用丙酮、酒精分别对衬底进行超声清洗10～15min，再将衬底分别放置于酸性混合液和碱性混合液中分别煮沸10～15min，最后采用去离子水超声清洗10min。

4.根据权利要求3所述的一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，所述酸性混合液为体积比为1:2:4～4.5的36.46wt％浓盐酸、30wt％过氧化氢和去离子水的混合液；所述碱性混合液为体积比为1:2:4～4.5的25wt％氨水、过氧化氢和去离子水的混合液。

5.根据权利要求1所述的一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，步骤(2)中所述钼层为2层，总厚度为1～1.5μm，第一钼层和第二钼层的厚度比为1:2.5～3。

6.根据权利要求1所述的一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，步骤(3)中所述溅射为周期分步溅射沉积，所述周期为2个；每个所述周期的具体步骤为：将Cu靶、ZnSe化合物靶、SnSe靶作为靶源，在所述钼层上按照ZnSe/SnSe/Cu的的顺序分别进行溅射沉积，每个所述靶材的溅射功率依次为100W、50W和50W。

7.根据权利要求1所述的一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，步骤(3)中所述铜锌锡硫预制层的厚度为800-1000nm。

8.根据权利要求1所述的一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，步骤(3)中所述铜锌锡硫预制层中Cu、Zn、Sn元素的摩尔关系满足Cu/Zn+Sn＝0.77，Zn/Sn＝0.9。

9.根据权利要求1所述的一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法，其特征在于，步骤(4)所述退火硒化的步骤为：将所述衬底在氩气保护下250℃～280℃退火处理25min～30min，然后将所述衬底和硒粉放入石墨舟中，将所述石墨舟放入硒化炉中，从室温开始以30℃/min的升温速率加热硒化炉直至温度升至530℃～550℃，维持15min～20min，随后自然冷却至室温，即可。

10.一种权利要求1-9任一项所述硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜方法制备的铜锌锡硒吸收层薄膜在制备太阳电池中的应用。