[發明專利]一種銅銦鎵硒薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201410692724.7
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104538488A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 劉萍
• 申請（專利權）人: 深圳丹邦投資集團有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種銅銦鎵硒薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、鍍銅：在鉬基底上鍍一層厚度為10～1000nm的銅；

S2、沉積：在電解液體系中，采用電化學沉積法在經步驟S1鍍銅處理的鉬基底上沉積貧銅的銅、銦、鎵和硒；

S3、退火：將經過步驟S2沉積貧銅的銅、銦、鎵和硒后的鉬基底置于含硒的真空、空氣、氬氣或氮氣中，在250～550℃下熱處理0.1～5.5小時，再冷卻，形成含有Cu_xIn_aGa_bSe_c的銅銦鎵硒薄膜，其中，x＜a+b，0＜a≤2，0＜b≤2，0＜c≤5。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述電解液體系選自水溶液體系、有機溶液體系及離子液體體系中的一種或幾種，并且，所述電解液體系中：0＜銅離子摩爾濃度≤0.15mol/L，0＜銦離子摩爾濃度≤0.30mol/L，0＜鎵離子摩爾濃度≤0.50mol/L，0＜硒離子摩爾濃度≤0.30mol/L。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述電解液體系中含有絡合劑，所述絡合劑選自檸檬酸鈉、硫氰化鉀、焦磷酸酸鉀、檸檬酸、乙二胺四乙酸、氨三乙酸、羥基亞乙基二膦酸、酒石酸、氨基磺酸、氰化鉀、氟化氨和乙二胺中的一種或幾種，任意一種的摩爾濃度為0.01～1mol/L。

4.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于：在步驟S2的沉積過程中，所述電解液體系的溫度為20～150℃，沉積10～150分鐘。

5.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述電解液體系中含有支持電解質，用于提高所述電解液體系的導電性和消除反應離子電遷移。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于：所述支持電解質選自氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、氯化銨、氯化鋰、硫酸鋰、硝酸鋰的一種或幾種。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟S1中鍍銅采用電化學沉積、蒸發或濺射工藝。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟S2中的電化學沉積為一步沉積或分步沉積。

9.一種銅銦鎵硒薄膜，用于太陽電池的光吸收層，其特征在于：通過如權利要求1至8任一項所述的方法制備而成。

10.如權利要求9所述的銅銦鎵硒薄膜，其特征在于：所述CuIn_aGa_bSe_c中的b、c分別為：0＜b≤1，0＜c≤4。

11.如權利要求9所述的銅銦鎵硒薄膜，其特征在于：所述CuIn_aGa_bSe_c中的a、b、c分別為：1≤a≤2，0＜b≤1，1≤c≤4。

12.如權利要求9所述的銅銦鎵硒薄膜，其特征在于：厚度為0.01～5μm。