[發明專利]一種柔性不銹鋼襯底上CIGS吸收層制備方法

無效

• 申請號: 201210035817.3
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN103258899A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 馬格林;張建柱;孫玉娣;彭博
• 申請（專利權）人: 任丘市永基光電太陽能有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;C23C14/16;C23C14/34;C23C14/35;C23C14/24;C23C14/06
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1.一種柔性不銹鋼襯底上CIGS吸收的層制備方法，其特征在于，其包括：在清洗后的不銹鋼襯底上，濺射沉積30nm厚的Ti膜層，隨后在其上沉積Mo層將Cu、Ga、Se蒸發沉積在Mo層上，形成CuGaSe₂層，以增強Mo/CIGS層間的粘附性能，同時形成Ga梯度。

將In、Ga、Se蒸發沉積在CuGaSe₂層上，形成(In_1-xGa_x)₃Se₅預制層。

將Cu、和Se蒸發沉積在(In_1-xGa_x)₃Se₅預制層上，形成富銅Cu(InGa)Se₂和二次相Cu_xSe，Br₂水溶液刻蝕二次相Cu_xSe，再將In、Se蒸發沉積在刻蝕后的Cu(InGa)Se₂表面，形成貧銅富銦的In₂Se₃層，對表面形成In₂Se₃層的樣品進行退火處理。

在In₂Se₃層上蒸發沉積Na₂S預置層，再對樣品進行高溫退火處理。

2.根據權利要求1所述的CIGS吸收層的沉積方法，其特征在于：在Ar氣下，在甲苯、丙酮和異丙醇依次超聲清洗后的不銹鋼襯底上，磁控濺射沉積30nm的Ti層，接著在Ti層表面濺射沉積Mo層。

3.根據權利要求1所述的CIGS吸收層的沉積方法，其特征在于：在380℃的Mo層表面共蒸發沉積Cu、Ga、Se，形成厚0.2μm，[Cu]/[Ga]＝1.55的CuGaSe₂膜層。蒸發沉積期間，Cu源的蒸發溫度固定在1070℃，Se源的蒸發溫度固定在185℃，Ga源的蒸發溫度固定在890℃。

4.根據權利要求1所述的CIGS吸收層的沉積方法，其特征在于：在Se氣氛中，1-2min內將襯底從380℃升高至400℃，在此溫度下，共蒸發In、Ga、Se源16min，使In、Ga、Se在CuGaSe₂膜層表面形成1.6μm、[Ga]/[In+Ga]～0.43的(InGa)₃Se₅預置層。(InGa)₃Se₅預制層沉積期間，In源的蒸發溫度固定在930℃，Ga源的蒸發溫度固定在1100℃，In源的蒸發溫度固定在215℃；In的蒸發沉積速率為/sec，Ga的蒸發沉積速率為/sec，Se的蒸發沉積速率為/sec。

5.根據權利要求1所述的CIGS吸收層的沉積方法，其特征在于：關閉Ga源，使Ga蒸發速率降低為零后關閉In源。直至In蒸發沉積速率降低為零后，再在Se氣氛中，7min內將襯底從400℃升高至590℃。

6.根據權利要求1所述的CIGS吸收層的沉積方法，其特征在于：將Cu、Se共蒸發沉積在590℃的(InGa)₃Se₅預制層表面，在20min內形成1.8μm、Cu]/[In+Ga]max＝1.25的富銅化學計量比的Cu(InGa)Se₂和二次相Cu_xSe。Cu(InGa)Se₂和Cu_xSe沉積期間，Cu源的蒸發溫度固定在1300℃，Cu的蒸發沉積速率為/sec。

7.根據權利要求1所述的CIGS吸收層的沉積方法，其特征在于：關閉Cu源，使樣品在Se氣氛中，590℃下退火2min后關閉襯底加熱裝置，在使襯底溫度從590℃降低到300℃時關閉Se源。

8.根據權利要求1所述的CIGS吸收層的沉積方法，其特征在于：室溫下，用加有濃度為0.12mol/L的KBr溶液的0.23mol/L的Br₂水溶液刻蝕CIGS表面8min。