[发明专利]用作太阳能电池光吸收层的铜铟镓硒薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种铜铟镓硒薄膜的制备方法，其特征在于，使用铜铟镓硒单靶磁控溅射和硒化退火工艺。将Mo靶和CuIn0.75Ga0.25Se2靶材安装于磁控溅射腔体内，先使用直流电源溅射双层Mo，再使用射频电源溅射铜铟镓硒预置层，然后在管式炉中采用单质Se源在Ar气流中对预置层进行硒化退火，获得所述的铜铟镓硒薄膜。所述的铜铟镓硒薄膜具有黄铜矿相结构，可用作薄膜太阳能电池的光吸收层。本发明所述的方法工艺简单，成本低，并且利于环保，适合大面积制备。

主权项

用作太阳能电池光吸收层的铜铟镓硒薄膜的制备方法，其特征在于，使用铜铟镓硒(简称CIGS)单靶磁控溅射和硒化退火工艺，制备步骤如下：(1)在磁控溅射腔体内安装Mo靶和CIGS靶，并安装清洗好的钠钙玻璃基片，然后对腔体抽真空至1×10‑3Pa以下，再通入99.999％的高纯Ar气，使用直流电源在基片上溅射总厚度为0.5‑1μm的双层Mo薄膜，作为薄膜太阳能电池的背电极；(2)制备好Mo层后，使用射频电源在镀有Mo的钠钙玻璃基片上溅射厚度为1‑2μm的CIGS；(3)取出镀有Mo和CIGS的基片，将其快速转移至管式炉的石英管内，并在石英管的另一位置放置固态单质Se，然后对石英管抽真空，用高纯Ar气反复冲洗石英管以排除空气中的O2和其它杂质气体，在Ar气流动的环境下对CIGS区和Se区加热，在Se蒸汽气氛下对CIGS进行硒化退火，之后自然冷却，得到可用作太阳能电池光吸收层的铜铟镓硒薄膜。