[發明專利]一種利用特殊脈沖電源電沉積銅銦硒或銅銦鎵硒薄膜的方法

有效

• 申請號: 200910065147.8
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN101570871A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 杜祖亮;王曉麗;王廣君;萬紹明;張興堂
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C25D5/18
• 分類號: C25D5/18;C25D5/10
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 劉建芳

1.一種利用脈沖電源電沉積銅銦硒薄膜的方法，其特征在于：在含有銅、銦、 硒離子的電解質溶液中，采用鐘形波調節的方波脈沖，在陰極基底上電沉積制 得銅銦硒預制膜，然后將預制膜放在有固態硒源的真空、氮氣或氬氣氣氛下在 250～500℃退火10～60min，最終生成銅銦硒薄膜；其中鐘形波以調節其強度的方 式調節方波，脈沖電沉積的參數：脈沖頻率為26～400kHz，占空比為1～100％， 電沉積模式為脈沖恒電位或脈沖恒電流，脈沖電位范圍為0.5～4V，脈沖電流范 圍為0.5～3mA，沉積時間為10～120min。

2.根據權利要求1所述的利用脈沖電源電沉積銅銦硒薄膜的方法，其特征在于： 所述的電解質溶液中含有0.005～0.01mol/L的銅離子、0.01～0.2mol/L的銦離子、 0.01～0.05mol/L的硒離子、0～1.0mol/L的支持電解質和0～1.0mol/L的絡合劑。

3.根據權利要求2所述的利用脈沖電源電沉積銅銦硒薄膜的方法，其特征在于： 銅、銦離子分別選自相應的硫酸鹽、硝酸鹽或氯化物，硒離子選自二氧化硒、 三氧化硒、亞硒酸或硒酸；支持電解質為KCl、K₂SO₄、NaCl或Na₂SO₄；絡合 劑為氰化鉀、硫氰化鉀、檸檬酸鈉或檸檬酸。

4.根據權利要求3所述的利用脈沖電源電沉積銅銦硒薄膜的方法，其特征在于： 電解質溶液的pH＝1.0～2.0，溫度為20～30℃；預制膜放在有固態硒源的真空、氮 氣或氬氣氣氛下以5～30℃/min的升溫速率均勻升溫至250～500℃。

5.根據權利要求4所述的利用脈沖電源電沉積銅銦硒薄膜的方法，其特征在于： 陰極基底材料為ITO導電玻璃、FTO導電玻璃、金屬Mo、鍍Mo的鈉鈣玻璃、 聚酰亞胺薄膜或不銹鋼。

6.一種利用脈沖電源電沉積銅銦鎵硒薄膜的方法，其特征在于：在含有銅、銦、 鎵、硒離子的電解質溶液中，采用鐘形波調節的方波脈沖，在陰極基底上電沉 積制得銅銦鎵硒預制膜，然后將預制膜放在有固態硒源的真空、氮氣或氬氣氣 氛下在250～550℃退火10～60min，最終生成銅銦鎵硒薄膜；其中鐘形波以調節 其強度的方式調節方波，脈沖電沉積的參數：脈沖頻率為26～400kHz，占空比 為1～100％，電沉積模式為脈沖恒電位或脈沖恒電流，脈沖電位范圍為0.5～4V， 脈沖電流范圍為0.5～3mA，沉積時間為10～120min。

7.根據權利要求6所述的利用脈沖電源電沉積銅銦鎵硒薄膜的方法，其特征在 于：所述的電解質溶液中含有0.0025～0.05mol/L的銅離子、0.01～0.2mol/L的銦 離子、0.06～0.15mol/L的鎵離子、0.01～0.05mol/L的硒離子、0～1.0mol/L的支持 電解質和0～1.0mol/L的絡合劑。

8.根據權利要求7所述的利用脈沖電源電沉積銅銦鎵硒薄膜的方法，其特征在 于：銅、銦、鎵離子分別選自相應的硫酸鹽、硝酸鹽或氯化物，硒離子選自二 氧化硒、三氧化硒、亞硒酸或硒酸；支持電解質為KCl、K₂SO₄、NaCl或Na₂SO₄； 絡合劑為氰化鉀、硫氰化鉀、檸檬酸鈉或檸檬酸。

9.根據權利要求8所述的利用脈沖電源電沉積銅銦鎵硒薄膜的方法，其特征在 于：電解質溶液的pH＝1.0～2.0，溫度為20～30℃；預制膜放在有固態硒源的真空、 氮氣或氬氣氣氛下以5～30℃/min的升溫速率均勻升溫至250～550℃。

10.根據權利要求9所述的利用脈沖電源電沉積銅銦鎵硒薄膜的方法，其特征在 于：陰極基底材料為ITO導電玻璃、FTO導電玻璃、金屬Mo、鍍Mo的鈉鈣玻 璃、聚酰亞胺薄膜或不銹鋼。