[发明专利]一种铜钡(锶/钙)锡硫(硒)薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种铜钡(锶/钙)锡硫(硒)薄膜的制备方法，该方法是先分别制备含有钡(锶/钙)的溶液和铜锡硫溶液，然后再进一步将两种溶液在稳定剂和成膜剂存在条件下混合得到稳定的前驱体溶液，然后镀膜、预烧得到预制层，最后再经过退火工艺，制备出铜钡(锶/钙)锡硫、铜钡(锶/钙)锡硒或铜钡(锶/钙)锡硫硒薄膜；该方法相对现有的真空镀膜法具有操作简单、反应条件温和、对设备要求低、成本低廉、易于工业化生产的优点，制备的铜钡(锶/钙)锡硫硒薄膜成膜质量佳，颗粒较大，物相纯正，有利于提高薄膜材料的光伏性能。

主权项

1.一种铜钡(锶/钙)锡硫(硒)薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将钡源、锶源、钙源中至少一种在助溶剂作用下溶于溶剂Ⅰ，得到溶液A；2)将铜源、锡源和硫源溶于溶剂Ⅱ，得到溶液B；3)将溶液A和溶液B在稳定剂和成膜剂存在下，混合均匀，得到前驱体溶液；4)将所述前驱体溶液涂覆在衬底上成膜，预烧，重复数次镀膜和预烧，得到预制层；所述预制层置于含硫和/或硒元素的气氛中退火处理，即得；所述钡源选自氯化钡、硝酸钡、硫酸钡、醋酸钡、草酸钡、碳酸钡中至少一种；所述锶源选自氯化锶、硝酸锶、硫酸锶、醋酸锶、草酸锶、碳酸锶中至少一种；所述钙源选自氯化钙、硝酸钙、硫酸钙、醋酸钙、草酸钙、碳酸钙中至少一种；所述助溶剂为盐酸、氢氟酸、氢溴酸、氢碘酸、三氟乙酸、乳酸、磷酸、硝酸、稀硫酸中至少一种；所述助溶剂和溶剂Ⅰ的体积比为1:4～20；所述溶剂Ⅰ选自乙醇、乙醚、乙二醇甲醚、二甲基亚砜、乙酸、甲醇、甲苯、水中至少一种；所述稳定剂为乙醇胺、柠檬酸铵、乙二醇胺、乙二胺、正丁胺、十八胺、十六胺中至少一种；所述成膜剂为氯化铵、乙二硫醇、三乙醇胺、二乙醇胺、正丁醇、异丙醇、十八烯、正十二硫醇中至少一种；稳定剂和成膜剂的用量为前驱体溶液总体积的1～5％；所述稳定剂和所述成膜剂的体积比为1:2～4；所述溶液A和所述溶液B按体积比1:0.3～1.5混合；所述退火采用双温区稳定气氛退火或双温区流动气氛退火；所述双温区稳定气氛退火过程采用固态硫源和/或硒源，气氛区保温温度为100～500℃，样品区保温温度为400～650℃，退火压强为‑0.1～0.101325MPa，升温速率为5～15℃/min，保温时间为20～60min；所述双温区流动气氛退火过程采用气态硫源和/或硒源，气体流量为10～40sccm，双温区保温温度均为400～650℃，升温速率为5～15℃/min，保温时间为20～60min。