[發(fā)明專利]用銅鋅錫硫化合物單一靶材制備薄膜太陽能電池的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210184793.8
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102709393A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丘立安;李宗雨
• 申請（專利權(quán)）人: 成都先鋒材料有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆;余劍琴

1.一種用銅鋅錫硫化合物單一靶材制備薄膜太陽能電池的方法，其特征在于，該方法包括：

A．利用真空磁控濺射法，在鈉鈣玻璃鉬Mo襯底或不銹鋼片鉬Mo襯底上濺射具有黃銅礦結(jié)構(gòu)的Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2銅鋅錫硫化合物單一靶材，形成太陽能電池吸收層；

B．在真空環(huán)境下，對A步驟制備的太陽能電池吸收層進行退火處理；

C．利用真空磁控濺射法，在B步驟處理后的所述太陽能電池吸收層上沉積In₂Se₃或In₂S₃緩沖層；

D．利用射頻真空磁控濺射法，在步驟C沉積的In₂Se₃或In₂S₃緩沖層上進行本征氧化鋅i-ZnO高阻抗層的沉積；

E．利用射頻真空磁控濺射法，在步驟D沉積的所述本征氧化鋅i-ZnO上進行參鋁氧化鋅ZnO:Al低阻抗層的沉積。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟A中，所述Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2銅鋅錫硫化合物單一靶材為CuZn_xSn_1-xS₂單一靶材。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟A中，進行兩次濺射，第一次以富銅的CuZn_xSn_1-xS₂單一靶材濺射，形成富銅薄膜太陽能電池吸收層；第二次以貧銅的CuZn_xSn_1-xS₂單一靶材濺射，形成貧銅薄膜太陽能電池吸收層。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

所述富銅的銅鋅錫硫化合物單一靶材中銅的原子比例為24.5%~27%，硫的原子比例為46%~49%；

和/或，

所述貧銅的銅鋅錫硫化合物單一靶材中銅的原子比例為20%~24%，硫的原子比50%~53%。

5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

所述步驟A中，所述真空磁控濺射法的真空度為1×10^-3~5×10^-3托，通入含有體積比為5%O₂的氬氣Ar氣體，所述鈉鈣玻璃鉬Mo襯底或不銹鋼片鉬Mo襯底的溫度為350℃~450℃，所述富銅薄膜、所述貧銅薄膜的沉積厚度分別為1微米~2微米。

6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，

退火溫度為450℃~580℃，持續(xù)時間為2~3小時。

7.如權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟C中，所述真空磁控濺射法的參數(shù)為1×10^-3~5×10^-3托，并通入氬氣Ar氣，襯底的溫度保持10℃~30℃，所述In₂Se₃或In₂S₃緩沖層的厚度為5納米。

8.如權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟D中，所述射頻真空磁控濺射法使用的靶材為氧化鋅ZnO，真空濺射的參數(shù)為1×10^-3~5×10^-3托，頻率為400kHz~2MHz，并通入氬氣Ar氣，襯底的溫度保持室溫10℃~30℃，所述本征氧化鋅i-ZnO高阻抗層的厚度為5~20納米。

9.如權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟E中，所述射頻真空磁控濺射法使用的靶材為氧化鋅ZnO:鋁Al，真空濺射的參數(shù)為1×10^-3~5×10^-3托，并通入含有5%O₂的氬氣Ar氣，襯底的溫度保持室溫(10℃~30℃)，所述氧化鋅的薄膜厚度為0.3~0.6微米。