[发明专利]一种光伏材料硫化亚铜（Cu2S）薄膜的制备方法

摘要

本发明为一种光伏材料硫化亚铜（Cu₂S）薄膜的制备方法，公开了一种应用于光伏产业的硫化亚铜薄膜的制备技术。所述制备方法是基于直流磁控溅射技术。该工艺以高纯度硫化亚铜为溅射靶材，使用氩气作为工作气体。该方法具有沉积速率高、膜厚可控、重复性好等特点，可以制备大面积、均匀、高质量的硫化亚铜薄膜，有望实现硫化亚铜薄膜的产业化生产。

主权项

一种光伏材料硫化亚铜薄膜的制备方法，其特征在于具有以下过程和步骤：a.         基片衬底的清洗：分别采用曲拉通溶液、丙酮、酒精、去离子水清洗1‑5次，用氩气气枪吹干后放入干燥箱中备用；基片衬底为石英玻璃或CdS/ITO；b.        Cu₂S缓冲层的溅射沉积：采用高纯硫化亚铜靶材；为减小基片衬底与Cu₂S薄膜之间的晶格失配，先制备一层缓冲层；其工艺参数在于：溅射功率为40‑80 W，高纯氩气工作气体压强控制在0.3‑1.5 Pa；调整靶基距为50 mm；衬底温度为110 ºC至250 ºC；溅射时间为5‑10分钟；厚度在50‑200 nm之间；c.         Cu₂S薄膜的溅射沉积：在步骤（b）中所制备的Cu₂S缓冲层上继续沉积Cu₂S薄膜；溅射功率为50‑150 W，高纯氩气工作气体压强控制在0.3‑1.5 Pa，靶基距为50 mm，溅射时间为30‑90分钟，衬底温度控制在110 ºC至400 ºC，膜厚大约600‑2000 nm；溅射沉积采用普通的磁控溅射设备，选用直流溅射电源；靶材为高纯硫化亚铜（其纯度大于99.999%）；靶焊接铜背板，以增强导电性；高纯氩气为工作气体（其纯度大于99.99%）；溅射时腔体背底真空应优于10^‑4 Pa；最终在衬底上制得硫化亚铜薄膜。