[发明专利]一种制备铜锌锡硫太阳能电池吸收层薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种制备铜锌锡硫太阳能电池吸收层薄膜的方法，包括以下步骤：1）将衬底依次用丙酮、酒精、去离子水浸泡、超声清洗，并吹干备用；2）采用直流磁控溅射系统，以Cu-Zn-Sn合金作为靶材进行单靶溅射，真空度为3.5×10-4Pa以上，起辉氩气流量为40~50sccm，起辉气压为1.0~1.5Pa，溅射功率为10~50W，工作气压为0.2~1.2Pa，得到CuZnSn金属前驱体薄膜；3）在真空通氩气且氩气流量为35~50sccm条件下，将CuZnSn金属前驱体薄膜和硫粉分别升温至200~250℃，将硫粉在200~250℃保持5.5~6.5h后自然冷却；将衬底在200~250℃保持10~15min后，升温至500~600℃进行真空硫化30~40min，自然冷却后得到铜锌锡硫太阳能电池吸收层薄膜；优点是：操作简便，可控性强，重复性好，可大面积制备高质量铜锌锡硫太阳能电池吸收层薄膜，是一种环境友好型制备方法。

主权项

一种制备铜锌锡硫太阳能电池吸收层薄膜的方法，其特征在于包括以下步骤： 1）衬底的准备：将衬底依次用丙酮、酒精、去离子水浸泡、超声清洗，并用氮气吹干备用；2）CuZnSn金属前驱体薄膜的制备：采用直流磁控溅射系统，以Cu‑Zn‑Sn合金作为靶材进行单靶溅射，真空度为3.5×10‑4Pa以上，起辉氩气流量为40~50sccm，起辉气压为1.0~1.5Pa，溅射功率为10~50W，工作气压为0.2~1.2Pa，在上述衬底的表面得到CuZnSn金属前驱体薄膜； 3）CuZnSn金属前驱体薄膜的真空硫化：在真空通氩气且氩气流量为35~50sccm条件下，将表面溅射有CuZnSn金属前驱体薄膜的衬底和硫粉分别以3~8℃/min升温至200~250℃，并将硫粉在200~250℃保持5.5~6.5h后自然冷却；同时将该衬底在200~250℃保持10~15min后，再以3~8℃/min升温至500~600℃进行真空硫化，硫化时间为30~40min，自然冷却后在衬底的表面得到铜锌锡硫太阳能电池吸收层薄膜。