[发明专利]一种液态锡加热连续硫化硒化法制备CZTSSe薄膜的方法及其CZTSSe薄膜和应用

摘要

本发明公开了一种液态锡加热连续硫化硒化法制备CZTSSe薄膜的方法及其CZTSSe薄膜和应用。先利用溅射法在镀钼玻璃上制备CuZnSnS合金薄膜或者CuS/ZnS/Sn多层交叠膜作为前驱体，在此薄膜上蒸镀一层Se膜，再利用不同温度的液态锡作为加热源，在含有硫元素的氮气气氛下，对前驱体薄膜进行硫化硒化，最后制备完成CZTSSe太阳能电池吸收层薄膜。本发明不仅可保证高均匀度的快速升温，还能抑制样品中的锡流失，保证了样品的组分可控，提高了样品的质量从而提高电池的效率，是一种能耗低、均匀度高、升温速度快的制备太阳能电池吸收层CZTSSe薄膜的方法，在材料与能源利用率和工业化生产方面具有明显的优势。

主权项

一种液态锡加热连续硫化硒化法制备CZTSSe薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 衬底经清洗烘干，所述清洗是依次利用有机溶剂、无水乙醇、去离子水浸泡和超声波清洗，去离子水冲洗；利用直流溅射法在衬底上制备背电极层Mo层；S2. 然后在Mo层上制备CuZnSnS合金薄膜或者CuS/ZnS/Sn多层交叠膜作为前驱体薄膜，再蒸镀上一层Se膜；S3. 再经过连续升温硫化硒化得到CZTSSe薄膜；其中，所述连续升温硫化硒化的具体方法为：将S2得到的蒸镀有Se膜的前驱体薄膜依次经过若干个温度依次升高的液态锡池表面，在含有硫元素的氮气气氛下对前驱体薄膜进行加热，完成硫化硒化，得到CZTSSe薄膜；所述的若干个温度依次升高的液态锡池为若干个温度从200℃至580℃依次升高的液态锡池；所述硫元素为固体硫或硫化氢气体。