[發(fā)明專利]一種銅銦鎵硫硒薄膜材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510420561.1
• 申請(qǐng)日: 2015-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN105118877B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉芳洋;高春暉;蔣良興;趙聯(lián)波;曾芳琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/032
• 分類號(hào): H01L31/032;C23C14/06;C23C14/34
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所43114
• 代理人: 顏勇

1.一種銅銦鎵硫硒薄膜材料的制備方法，其特征在于：在基底上先制備Cu(In_xGa_1-x)_aS_b預(yù)制層，然后進(jìn)行硒化退火，得到Cu(In_xGa_1-x)_a(S_ySe_1-y)_b薄膜材料；其中a的取值范圍是1.0＜a＜1.5，b的取值范圍是2.0＜b＜3.0，x的取值范圍是0＜x＜1；y的取值范圍是0＜y＜1；所述基底為太陽電池底電極；

在太陽能電池基底上制備Cu(In_xGa_1-x)_aS_b預(yù)制層時(shí)，采用的是反應(yīng)濺射；

反應(yīng)濺射所用銅源選自Cu靶、CuGa靶、CuIn靶、CuS靶、CuInGa靶、CuInS₂靶、CuGaS₂靶、CuInGaS₂靶中的至少一種；

反應(yīng)濺射所用銦源選自In靶、CuIn靶、In₂S₃靶、CuInGa靶、CuInS₂靶、CuInGaS₂靶中的至少一種；

反應(yīng)濺射所用鎵源選自CuGa靶、CuInGa靶、CuGaS₂靶、CuInGaS₂靶中的至少一種；

反應(yīng)濺射法所用硫源選自H₂S或CuS靶、In₂S₃靶、CuInS₂靶、CuGaS₂靶、CuInGaS₂靶中的至少一種；

反應(yīng)濺射時(shí)，工作氣體為Ar氣或H₂S氣體和Ar氣組成的混合氣體；其中Ar氣的流量為0～100mL/min，H₂S氣體的流量為5～200mL/min；

硒化退火所用硒源選自硒化氫氣體、二乙基硒氣體、硒蒸氣中的至少一種；

所述硒化退火是將350℃～500℃的氣態(tài)硒源，通過工作氣體送至Cu(In_xGa_1-x)_aS_b預(yù)制層上，在500℃～650℃進(jìn)行退火，得到Cu(In_xGa_1-x)_a(S_ySe_1-y)_b薄膜材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅銦鎵硫硒薄膜材料的制備方法，其特征在于：所述反應(yīng)濺射選自直流濺射、中頻濺射或者射頻濺射中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅銦鎵硫硒薄膜材料的制備方法，其特征在于；反應(yīng)濺射的工藝參數(shù)為：工作氣壓0.01Pa～10Pa、濺射功率密度0.5W/cm²～50W/cm²、基底溫度為25℃～600℃、靶材到基底的距離為3cm～40cm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅銦鎵硫硒薄膜材料的制備方法，其特征在于：硒化退火時(shí)，所用工作氣體選自氬氣、氮?dú)狻⒑庵械闹辽僖环N。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅銦鎵硫硒薄膜材料的制備方法，其特征在于：硒化退火時(shí)，控制工作氣體的壓力為1Pa～100000Pa、控制硒化退火的時(shí)間為2min～300min。