[发明专利]电沉积法制备三带隙铁掺杂铜镓硫太阳能电池材料的方法

摘要

本发明公开了一种电沉积法制备三带隙铁掺杂铜镓硫太阳能电池材料的方法。包括如下步骤：先将氯化铜、氯化镓、氯化铁溶于离子液体中，在基底上恒电势沉积Cu、Ga、Fe预制层，然后再对预制层进行硫化退火处理，最终制备出铁掺杂铜镓硫薄膜材料。本发明选用离子液体为溶剂，可以有效避免了析氢反应对薄膜质量的不利影响，且制备工艺简单，原材料利用率高，产品成本低廉，可控性强，可重复性好，易于实现大面积、高质量薄膜的制备和大规模生产；本发明所得材料，结晶性好，表面形貌致密平整，铁元素的引入，形成的子带隙拓宽了材料对太阳能光谱的吸收，明显增加了材料的光生电流。

主权项

一种电沉积法制备三带隙铁掺杂铜镓硫太阳能电池材料的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将氯化胆碱和尿素混合后真空干燥，配制成离子液体；(2)将氯化铜、氯化镓和氯化铁溶解到步骤(1)所得离子液体中，得到电沉积溶液，以Mo导电玻璃为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，采用三电极恒电位法沉积Cu、Ga和Fe的预制层；(3)将步骤(2)所得预制层置于含有硫粉的真空、氮气或氩气中进行热处理，最后得到三带隙铁掺杂铜镓硫太阳能电池材料；所述氯化铜、氯化镓和氯化铁的摩尔浓度比为0.025～0.035：0.075～0.1：0.0003～0.01。