[发明专利]一种柔性不锈钢衬底上CIGS吸收层制备方法

摘要

一种柔性不锈钢衬底上高光电转换效率Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)吸收层的沉积和处理方法，该沉积和处理方法为采用改进的三步共蒸发和Na掺杂处理CIGS吸收层的方法。改进的三步共蒸发法为先在Mo表面沉积CuGaSe2薄层，随后采用类似三步共蒸发法的前两步，分别沉积(InGa)2Se3预制层和富铜化学计量比的Cu(InGa)Se2和二次相CuxSe，然后用Br2水溶液刻蚀掉二次相CuxSe，最后在刻蚀后的样品表面上蒸发沉积In2Se3膜层，并对其进行退火处理。Na掺杂处理CIGS吸收层的方法为在In2Se3膜层表面沉积Na预制层Na2S，并对其进行高温快速退货处理。该方法得到的CIGS吸收层，具有既产生了Ga的后偏析，Mo/CIGS界面处形成CuGaSe2和MoSe2，又形成大的柱状晶粒和表面贫铜富铟的镜面结构。从而保证了CIGS太阳电池具有较大的开路电压VOC、填充因子FF、短路电流JSC和良好的外量子效率EQE，从而确保了CIGS薄膜太阳电池的高光电转换率。

主权项

一种柔性不锈钢衬底上CIGS吸收的层制备方法，其特征在于，其包括：在清洗后的不锈钢衬底上，溅射沉积30nm厚的Ti膜层，随后在其上沉积Mo层将Cu、Ga、Se蒸发沉积在Mo层上，形成CuGaSe2层，以增强Mo/CIGS层间的粘附性能，同时形成Ga梯度。将In、Ga、Se蒸发沉积在CuGaSe2层上，形成(In1‑xGax)3Se5预制层。将Cu、和Se蒸发沉积在(In1‑xGax)3Se5预制层上，形成富铜Cu(InGa)Se2和二次相CuxSe，Br2水溶液刻蚀二次相CuxSe，再将In、Se蒸发沉积在刻蚀后的Cu(InGa)Se2表面，形成贫铜富铟的In2Se3层，对表面形成In2Se3层的样品进行退火处理。在In2Se3层上蒸发沉积Na2S预置层，再对样品进行高温退火处理。