[發明專利]CZTS薄膜太陽電池吸收層的制備方法

在審

• 申請號: 201310714978.X
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104716227A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 王勝利;楊亦桐;楊立;李微;趙彥民;喬在祥
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

1.CZTS薄膜太陽電池吸收層的制備方法，其特征在于：包括以下制備步驟：

步驟1：將柔性襯底鍍有膜的一面朝下固定在真空蒸發腔室頂壁上旋轉軸下面的樣品架下面，柔性襯底下方置有可移動的襯底擋板；樣品架的上面固定一個熱電偶，熱電偶的上方的旋轉軸上有襯底加熱器；Cu蒸發源、Zn蒸發源、NaF蒸發源、Sn蒸發源和Se蒸發源分別置于真空蒸發腔室內角度和高度均可調節的五個蒸發源底座中，其中Cu蒸發源、Zn蒸發源、NaF蒸發、Sn蒸發源的頂端到襯底底部中心的距離≤30cm，Se蒸發源的頂端到襯底底部中心的距離＜10cm；

步驟2：用抽真空系統對真空蒸發腔室抽真空至5×10^-4Pa，由所述熱電偶控制溫度，加熱襯底至450-550℃；由真空蒸發腔室外面的PID控制器控制各蒸發源加熱器的溫度，加熱Cu蒸發源至1200-1300℃、Zn蒸發源至420-500℃，Sn蒸發源至230-300℃，Se蒸發源至220-300℃，NaF蒸發源至500-600℃；打開柔性襯底下方的襯底擋板，柔性襯底下面共蒸發Cu、Zn、Sn、Se、NaF，共蒸發時間20-30min，形成富銅CZTS薄膜；

步驟3：關閉柔性襯底下方的襯底擋板，保持襯底溫度、Zn、Sn、Se蒸發源蒸發溫度不變；Cu和NaF蒸發源以10-30℃/min的速率降溫；20min后打開襯底擋板，柔性襯底下面共蒸發Zn、Sn和Se，5-10min關閉襯底擋板；Sn、Se蒸發源蒸發溫度不變，Zn蒸發源以10-30℃/min的速率降溫；20min后打開襯底擋板，襯底在Sn、Se氣氛中以10-30℃/min的速率降溫；待柔性襯底溫度低于250℃時，關閉襯底加熱器及各蒸發源加熱器，柔性襯底上形成作為CZTS薄膜太陽電池吸收層的Cu₂ZnSnSe₄薄膜制作過程。

2.根據權利要求1所述的CZTS薄膜太陽電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述樣品架由多根橫豎排列的可拆裝不銹鋼條十字交叉構成。

3.根據權利要求1所述的CZTS薄膜太陽電池吸收層的制備方法，其特征在于：所述襯底加熱器為蛇形盤繞成的爐絲。