[發明專利]一種銅鋁硫光伏薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201610093014.1
• 申請日: 2016-02-20
• 公開（公告）號: CN107098597A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 劉科高
• 申請（專利權）人: 濟南領飛電氣設備有限公司
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于光伏薄膜制備技術領域，尤其涉及一種銅鋁硫光伏薄膜的制備方法。

背景技術

隨著社會的不斷發展，可再生資源的消耗越來越多，全球儲量銳減。資源的緊缺和成本的持續增長使眾多國家將注意力轉向于新能源的研究，太陽能以其清潔性；可持續性及來源廣泛等優點，在眾多可再生能源中脫穎而出。為充分利用太陽能，各國均潛心投入于太陽能電池的研究。

銅鋁硫廣泛應用在光伏探測器，太陽能電池，和發光二極管等。銅鋁硫基薄膜太陽能電池是目前研究最熱門的光學材料之一，這是因為其吸收層材料CuInS₂屬于I-III-VI₂族具有黃銅礦結構，直接能隙為3.49電子伏特，具有電轉化率等一系列優點。薄膜材料的擇優取向生長是提高半導體材料在一定方向上性能的重要途徑，這需要改善制備工藝才能做到。

目前銅鋁硫光伏薄膜的制備方法主要有噴射熱解法、溶劑熱法、化學沉積法、反應濺射法、真空蒸發法等。由于原料成本低，因此是一種非常有發展前途的光電薄膜材料，但現有工藝路線復雜、制備成本高，因而同樣需要探索低成本的制備工藝。

像前面所述方法一樣，其它方法也有不同的缺陷。與本發明相關的還有如下文獻：

[1]Caglar M, Ilican S, Caglar Y. Structural, morphological and optical properties of CuAlS₂ films deposited by spray pyrolysis method[J]. Optics Communications, 2008, 281(6): 1615-1624.

主要描述以CuCl₂.2H₂O, AlCl₃.6H₂O和(NH₂)₂CS為原料以適當的配比通過噴霧熱分解法制備CuAlS₂薄膜，計算出CuAlS₂薄膜的光學帶隙為3.45電子伏特并對CuAlS₂膜的光學常數如折射率，消光系數和介電常數的進行了測定。

[2]Yue G H, Wang X, Wang L S, et al. Synthesis of single crystal CuAlS₂ nanowires via a low temperature direct polyol route. Physics Letters A, 2008, 372(38): 5995-5998.

主要描述以氯化亞銅，氯化鋁和硫脲為原料加入到100毫升的燒瓶中并加入50毫升乙二醇中通過低溫度下制備CuAlS₂納米線，通過X-射線衍射數據表明為黃銅礦結構和計算樣品的直接能隙為3.48電子伏特并對其光致發光的研究。

[3]Liu M L, Wang Y M, Huang F Q, et al. Optical and electrical properties study on p-type conducting CuAlS_{2+ x} with wide band gap. Scripta Materialia, 2007, 57(12): 1133-1136.

主要描述通過放電等離子燒結出黃銅礦結構的塊狀CuAlS_{2+ x}證明所有樣品都是p型半導體，并對寬禁帶CuAlS_2+x半導體材料的光學和電學特性的研究。

[4]Fu-Qiang Huang, Min-Ling Liu, Chongyin Yang, Highly enhanced p-type electrical conduction in wide band gap Cu_1+xAl_1-xS₂ polycrystals. Solar Energy Materials & Solar Cells 95 (2011) 2924–2927.

主要描述對CuAlS₂參雜Cu對其光學和電學性能的影響。