[发明专利]一种银掺杂铜锌锡硫硒光吸收层薄膜材料及其在太阳能电池中的应用

摘要

本发明公开了一种银掺杂铜锌锡硫硒光吸收层薄膜材料，该薄膜材料通过以下方法制备得到1）将0.07~0.13 mol/L金属铜盐和金属银盐加入有机溶剂中，搅拌至完全溶解后，加入0.03~0.07 mol/L金属锡盐继续搅拌至溶解，然后加入0.03~0.09 mol/L金属锌盐搅拌至完全溶解，最后加入2 mol/L的含硫化合物搅拌至完全溶解形成稳定的ACZTS前驱体溶液；2）将镀钼玻璃依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗干净；3）将前驱体溶液旋涂到镀钼的玻璃基底上，反复旋涂沉积；4）待旋涂完毕后将样品硒化处理。本发明还公开了该薄膜材料在太阳能电池中的应用。本发明通过Ag掺杂可改善薄膜的质量，有效提高器件的开路电压、填充因子及光电转换效率，实验可重复性和稳定性也比较好。

主权项

一种银掺杂铜锌锡硫硒光吸收层薄膜材料，其特征在于该薄膜材料通过以下方法制备得到：1）为配置不同Ag含量的CZTS前驱体溶液，Cu+Ag的总浓度保持在0.07~0.13 mol/L范围内，将0.07~0.13 mol/L金属铜盐和金属银盐加入有机溶剂中，搅拌至完全溶解后，加入0.03~0.07 mol/L金属锡盐继续搅拌至溶解，然后加入0.03~0.09 mol/L金属锌盐搅拌至完全溶解，最后加入2 mol/L的含硫化合物搅拌至完全溶解形成稳定的ACZTS前驱体溶液；2）将镀钼玻璃依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗干净；3）将前驱体溶液旋涂到镀钼的玻璃基底上，然后在150 ℃~550 ℃干燥1~10分钟，反复旋涂沉积；4）待旋涂完毕后将样品置于400 ℃~600 ℃硒化处理5分钟~1小时，升温速率为10 ℃/min~50 ℃/s，在退火过程中，持续通保护气体N2，流量为10~40 mL/min，即可得到ACZTSSe薄膜。