[發(fā)明專利]非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法

有效

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• 申請日: 2011-03-22
• 公開（公告）號: CN102694057A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 李延輝;呂茂水;張林林;楊田林;吳安琦;孟凡君;宋淑梅
• 申請（專利權）人: 昆山恒輝新能源有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;C23C20/08
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

1.一種非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于，其包括以下步驟：

①將銅的硒化物、銦的硒化物、鎵的硒化物和硒單質粉末分別溶解于含強還原性溶劑中，并加入表面活性劑，形成穩(wěn)定的銅、銦、鎵、硒的四種源溶液；

②將上述各種源溶液分別按銅銦鎵硒太陽能電池光吸收層Cu_1-yIn_1-xGa_xSe₂(式中0≤x≤1，0≤z≤0.3)中銅、銦、鎵的化學計量比，配制成不同化學計量比的穩(wěn)定前驅體溶液；

③將上述不同化學計量比的前驅體溶液通過非真預定量空涂布法，按照鎵的含量在各種襯底上涂覆形成鎵元素梯度分布以及表面貧銅的銅銦鎵硒前驅薄膜；

④將上述前驅薄膜，再經熱惰性氣體干燥、退火，即形成銅銦鎵硒化合物薄膜。

2.根據權利要求1所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟①中，所述銅的硒化物、銦的硒化物、鎵的硒化物和硒單質粉末的顆粒分別小于1微米。

3.根據權利要求1或2所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟①中，所述銅的硒化物為CuSe和Cu₂Se之一，所述銦的硒化物為In₂Se₃，所述鎵的硒化物Ga₂Se₃。

4.根據權利要求3所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟①中，所述強還原性溶劑為羥胺、聯胺及二甲基亞砜的混合物。

5.根據權利要求3所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟①中，所述表面活性劑至少為十二烷基硫酸鈉、二辛基琥珀酸磺酸鈉、脂肪酰基氨基酸鈉和Span80之一。

6.根據權利要求3所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟②中，所述配制成的不同化學計量比的鎵的穩(wěn)定前驅體溶液為3-20種，且其中鎵的含量依次呈拋物線分布。

7.根據權利要求3所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟③中，所述襯底為玻璃、石英、不銹鋼、硅片和塑料之一。

8.根據權利要求3所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟③中，所述的非真空預定量涂布法為條縫或擠壓涂布方式、坡流擠壓涂布方式和落簾涂布方式之一，所述涂布量是通過高精度計量泵實現的。

9.根據權利要求3所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟③中，所述涂覆層數為2-20層，且每涂覆完一層穩(wěn)定前驅體溶液后，均采用惰性氣體熱風沖擊干燥方式和輻射方式之一進行干燥，所述干燥溫度為30-300℃，干燥時間3分鐘-10小時。

10.根據權利要求3所述的非真空預定量涂布法制備CIGS太陽能電池光吸收層的方法，其特征在于：在所述步驟④中，所述經熱惰性氣體干燥的條件為在溫度為50-300℃的條件下干燥時間3分鐘-10小時，所述的退火條件為在溫度為100-850℃的條件下退火3分鐘-10小時。