[發明專利]硒/第1b族油墨及其制備和使用方法

有效

• 申請號: 201010235802.2
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN102031520B
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: D·莫斯利;K·卡爾茲亞;C·斯茲曼達;D·L·索爾森
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: C23C26/00
• 分類號: C23C26/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲峰;周承澤

技術領域

本發明涉及一種硒/第1b族油墨，其包含以下組分作為起始組分：一種 硒組分，其包含硒，化學式選自RZ-Z′R′和R²-SH的有機硫屬化物組分；以 及穩定分散在液體載體中的第1b族組分。本發明還涉及一種制備所述硒/ 第1b族油墨的方法以及使用所述硒/第1b族油墨在基材上沉積M_aSe_h的方 法。

背景技術

具有半導體性質的金屬硫屬化物可以用于制造電子器件和光電器件。 金屬硫屬化物的一個非常有前途的應用是用于制造光伏電池，用來將太陽 光轉化為電能。具體來說，將硒和第1b族材料用于制造基于第1a-1b-3a-6a 族的混合金屬硫屬化物材料(包括例如二硒化銅銦(CuInSe₂)，二硒化銅鎵 (CuGaSe₂)和二硒化銅銦鉀(CuIn_1-xGa_xSe₂))的光伏電池受到人們的關注，因 為這些器件具有很高的太陽能-電能轉化效率。有時候，人們通常將第 1a-1b-3a-6a族混合金屬硫屬化物半導體通稱為CIGS材料。常規的CIGS太 陽能電池包括背電極，然后是鉬層，CIGS吸收層，CdS結配對層，以及透 明導電性氧化物層電極(例如ZnO_x或SnO₂)；其中所述鉬層沉積在背電極上， 所述CIGS吸收層夾在鉬層和CdS結配對層之間，所述CdS結配對層夾在 CIGS吸收層和透明導電性氧化物層電極之間。

這種有前途的技術的一個問題是，如何開發成本有效的制造CIGS材 料的技術。常規的用來沉積硒的方法通常包括使用基于真空的工藝，包括 例如真空蒸發、濺射和化學氣相沉積。這些沉積技術具有低生產力能力和 高成本。為了促進以高生產能力低成本地大規模生產含硒的CIGS材料，人 們希望能夠提供基于液體的沉積技術。

Pejova等人在“Cu₃Se₂和CuSe薄膜的化學沉積和表征(Chemical Deposition?and?Characterization?of?Cu₃Se₂and?CuSe?Thin?Films)”，Journal?of Solid?State?Chemistry，第158卷，第49-54頁(2001))(″Pejova″)中揭示了一種 無電沉積Cu₃Se₂和CuSe膜的方法。Pejova揭示了基于包含銅(II)鹽和絡合 劑的堿溶液中硫酸硒的分解，生長Cu₃Se₂和CuSe膜。

然而，人們仍然需要用于制造CIGS材料的硒/第1b族油墨。具體來說， 人們需要一種能夠促進M_aSe_h材料沉積的硒/第1b族油墨，其中沉積的 M_aSe_h材料中M與Se的摩爾比可以調節。

發明內容

在本發明的一個方面，提供一種硒/第1b族油墨，其包含以下物質作 為初始組分：包含硒的硒組分；化學式選自RZ-Z′R′和R²-SH的有機硫屬化 物組分；其中Z和Z′各自獨立地選自硫、硒和碲；其中R選自H，C_1-20烷基， C_6-20芳基，C_1-20烷基羥基，芳基醚基和烷基醚基；其中R′和R²選自C_1-20烷 基，C_6-20芳基，C_1-20烷基羥基，芳基醚基和烷基醚基；第1b族組分，其包含 與多齒配體絡合的選自銅和銀的至少一種第1b族材料；液體載體；其中所 述硒/第1b族油墨是穩定的分散體。