[发明专利]一种制备薄膜太阳能电池p-n结的方法

摘要

本发明公开了一种制备薄膜太阳能电池p-n结的方法，包括：清洗基片，并用氮气干燥，将基片置于等离子体化学气相沉积系统的腔体内的基片台上，将含锡和硫的原料分别放于两个坩埚内，并放入等离子体化学气相沉积系统的原料蒸发装置中，关闭腔体，并抽真空，通入氩气，以产生氩气等离子体，利用氩气等离子体对等离子体化学气相沉积系统的腔体和腔体中的基片进行清洗处理，对基片进行加热，在清洗后的基片表面制备n型和p型锡硫薄膜，在等离子体化学气相沉积系统的腔体中对制备出的n型和p型锡硫薄膜进行真空退火，将退火处理后的n型和p型锡硫薄膜在氩气环境中冷却至室温。本发明制备工艺简单，能满足大面积、高速度沉积的要求。

主权项

一种制备薄膜太阳能电池p‑n结的方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)清洗基片，并用氮气干燥；(2)将清洗并干燥后的基片置于等离子体化学气相沉积系统的腔体内的基片台上；(3)将含锡和硫的原料分别放于两个坩埚内，并放入等离子体化学气相沉积系统的原料蒸发装置中；(4)关闭等离子体化学气相沉积系统的腔体，抽真空至5×10‑3～8×10‑5Pa；(5)以30～150Pa的压强通入氩气20～100sccm，以产生氩气等离子体；(6)利用氩气等离子体对等离子体化学气相沉积系统的腔体和腔体中的基片进行清洗处理，处理时间10～30分钟，氩气等离子体的功率为10～100W；(7)打开基片台上的加热装置，对基片进行加热，加热温度为200～400℃；(8)打开原料蒸发装置，向等离子体化学气相沉积系统中通入氩气和氢气，利用等离子体化学气相沉积的方法在清洗后的基片表面制备n型锡硫薄膜，其中氩气流量为10～80sccm，氢气流量为5～40sccm，等离子体功率为50～300W，压强50～150Pa，原料蒸发温度50℃～1200℃，沉积时间20～150分钟；(9)关闭氢气，向等离子体化学气相沉积系统中通入氩气，利用等离子体化学气相沉积的方法在清洗后的基片表面制备p型锡硫薄膜，其中氩气流量10～80sccm，等离子体功率为50～300W，等离子体压强100～150Pa，原料蒸发温度50℃～1200℃，沉积时间20～120分钟；(10)关闭等离子体，并停止通入氩气；(11)升高基片台上的加热装置温度，在等离子体化学气相沉积系统的腔体中对制备出的n型锡硫薄膜和p型锡硫薄膜进行真空退火，退火温度300～550℃，退火时间30～150分钟；(12)向等离子体化学气相沉积系统的腔体中通入氩气，将退火处理后的n型锡硫薄膜和p型锡硫薄膜在氩气环境中冷却至室温，以形成p‑n结。