[發(fā)明專利]一種微米級(jí)銅鍺鋅錫硫單晶顆粒的制備方法及其單晶顆粒和太陽能電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610168320.7
• 申請(qǐng)日: 2016-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN105624773B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍;廖峻;邵樂喜;王磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嶺南師范學(xué)院
• 主分類號(hào): C30B9/12
• 分類號(hào): C30B9/12;C30B29/46;H01L31/0392;H01L31/18;H01L31/042
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 張?jiān)鹿?林偉斌

1.一種微米級(jí)銅鍺鋅錫硫單晶顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.將反應(yīng)原料單質(zhì)銅粉末/CuS粉末、單質(zhì)鋅粉末/ZnS粉末、單質(zhì)錫粉末/SnS粉末、單質(zhì)硫粉末和單質(zhì)鍺粉末按一定比例混合，加入助熔劑，研磨混合均勻配制成前驅(qū)體；

S2.將前驅(qū)體裝入石英反應(yīng)容器中，抽真空或通入惰性氣體后密封石英反應(yīng)容器；

S3.將密封后的石英反應(yīng)容器在600～1000℃下保持48～120h，對(duì)石英反應(yīng)容器快速降溫至室溫，取出石英反應(yīng)容器中的樣品，洗滌、干燥后即得銅鍺鋅錫硫單晶顆粒；

S1所述反應(yīng)原料中銅、鋅、鍺、錫、硫五種元素的摩爾比為：Cu/(Zn+Ge+Sn)＝0.76～0.95，Zn/(Ge+Sn)＝1.1～1.2，Ge/Sn＝0.3～1，(Cu+Ge+Zn+Sn)/S＝0.8～1.2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述助熔劑與反應(yīng)原料的混合摩爾比為1～10：1。

3.權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述制備方法得到的微米級(jí)銅鍺鋅錫硫單晶顆粒。

4.權(quán)利要求3所述銅鍺鋅錫硫單晶顆粒在制備太陽能電池方面的應(yīng)用。

5.含有權(quán)利要求3所述銅鍺鋅錫硫單晶顆粒的太陽能電池。

6.權(quán)利要求5所述太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.利用提拉法在襯底上制備一層阿拉伯樹膠薄膜；

S2.待阿拉伯樹膠層固化后，在阿拉伯樹膠層上涂覆膠黏劑層，待膠黏劑層半固化時(shí)，將粒徑為40～70μm的銅鍺鋅錫硫單晶顆粒嵌入膠黏劑層中；所述銅鍺鋅錫硫單晶顆粒與膠黏劑層的體積比為1：1.5～2；

S3.經(jīng)固化、研磨、清洗、刻蝕露出銅鍺鋅錫硫單晶顆粒表面后得到銅鍺鋅錫硫單晶顆粒薄膜；

S4.制作單晶顆粒薄膜的背電極層、CdS緩沖層、窗口層i-ZnO和透明電極層AZO，蒸鍍電極，封裝，即得無襯底銅鍺鋅錫硫單晶顆粒柔性太陽能電池；

S2所述膠黏劑選自環(huán)氧樹脂、聚氨酯膠、硅橡膠。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述太陽能電池的制備方法，其特征在于，S1所述的阿拉伯樹膠薄膜的厚度為10～20μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述太陽能電池的制備方法，其特征在于，S2所述膠黏劑層涂覆厚度為80～100μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述太陽能電池的制備方法，其特征在于，S3所述的研磨是指研磨膠黏劑層，研磨去除的厚度為50～80μm。