[发明专利]一种SnS2/SnS异质结薄膜太阳能电池的一次性制备方法

摘要

本发明公开了一种SnS₂/SnS异质结薄膜太阳能电池的一次性制备方法，该方法包括以下步骤：基片预处理，混合原料备用，真空获得与基片加热，氩气等离子体清洗腔体和基片，等离子体增强化学气相沉积法沉积异质结，真空退火冷却，制备SnS₂/SnS异质结薄膜太阳能电池，本方法中通过设置混合原料的比例，并设定反应源加热温度数值T与反应沉积时间数值t的关系，就能在一次实验过程中先后沉积出质量比较优异SnS₂和SnS薄膜，从而直接一次性制备出太阳能电池的核心部件p-n结，大大缩短了SnS₂/SnS异质结薄膜太阳能电池的制作周期与制作成本。

主权项

一种SnS₂/SnS异质结薄膜太阳能电池的一次性制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)基片预处理：对基片进行清洗干燥后，将其置于等离子体增强化学气相沉积系统的上基板上；(2)混合原料备用：取锡化物和硫化物的混合原料放于坩埚内，混合原料中锡元素和硫元素的物质的量之比为1:2～1:5，再将坩埚放入等离子体增强化学气相沉积系统的反应源加热装置内；(3)真空获得与基片加热：待等离子体增强化学气相沉积系统的真空室腔体内压强达到5×10^‑2～8×10^‑4Pa时，打开衬底加热台对基片进行加热；(4)氩气等离子体清洗真空室腔体和基片：向真空室腔体内通入氩气并使腔内压强稳定在50～100Pa，打开射频电源使氩气放电，利用氩气放电产生的氩气等离子体对真空室腔体和基片进行清洗；(5)等离子体增强化学气相沉积法沉积异质结：设定射频电源功率为50～300W，并按下述方式设定反应源加热装置的加热温度数值T与反应沉积时间数值t的关系：200≤T＜350,t＝0.1T+40350≤T＜450,t＝0.26T‑16，450≤T≤800,t＝0.1T+56其中反应源加热温度数值T的单位为度，反应沉积时间数值t单位为分，真空室腔体内压强稳定在50～150Pa，随着反应源加热温度的升高，置于反应源加热装置内的混合原料在氩气或氩氧混合气下蒸发后沉积于基片表面，按此方式利用等离子体增强化学气相沉积法在清洗后的基片表面沉积SnS₂/SnS两成膜结构的异质结；(6)真空退火：对经步骤(5)制得的沉积有异质结的基片进行真空退火处理，待退火结束后，在氩气环境中冷却至室温；(7)制备SnS₂/SnS异质结薄膜太阳能电池：在制备得到的硫化锡薄膜上喷涂一层背电极，在背电极和基片镀膜面上未附膜部分连接导线，由此构成SnS₂/SnS异质结薄膜太阳能电池。