[发明专利]一种基于水性纳米墨水制备铜锌锡硫薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种基于水性纳米墨水制备铜锌锡硫薄膜的方法，其包括如下步骤：(1)衬底的清洗；(2)前驱体溶液的制备；(3)Cu2ZnSnS4纳米墨水的制备；(4)Cu2ZnSnS4预制薄膜的制备，在惰性气氛下烘干并退火处理，制备结晶性较好的Cu2ZnSnS4薄膜。本发明所提供的微波法一步制备水性Cu2ZnSnS4纳米墨水具有低成本，环保，工艺简单且稳定性好的优点，并可以解决制备纳米颗粒后再制备纳米墨水易团聚的问题。本发明通过涂覆法将纳米墨水制备成薄膜，无需在硫化气氛退火，只需在惰性气氛退火处理即可得到高质量的Cu2ZnSnS4薄膜。

主权项

1.一种基于水性纳米墨水制备铜锌锡硫薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)衬底的清洗：依次采用去污粉水、去离子水、丙酮‑乙醇混合液、去离子水超声清洗衬底；(2)前驱体溶液的制备：将二价铜盐、二价锌盐、二价锡盐及含硫化合物依次溶解到有机溶剂中，添加比例按照摩尔比Cu/(Zn+Sn)＝0.8‑1.2，Sn/Zn＝0.8‑1.2，S/(Cu+Zn+Sn)＝1‑5；待完全溶解后加入8‑20g/L的表面活性剂，制得前驱体溶液；(3)Cu2ZnSnS4纳米墨水的制备：表面活性剂未完全溶解之前，将得到的前驱体溶液放入到微波反应器中，采用微波法制备Cu2ZnSnS4纳米墨水，微波功率为50‑1000W，微波时间1‑30min；(4)Cu2ZnSnS4预制薄膜的制备：将所制备的Cu2ZnSnS4纳米墨水均匀的涂敷到衬底上，将衬底放置到真空退火炉中；在氮气或氩气气氛中，5‑20℃/min升温速率升温至300‑500℃下烘干并退火处理20‑120min，然后随炉冷却至室温。