[發明專利]化學水浴制備太陽能電池吸收層CuInS2薄膜的方法

有效

• 申請號: 201611119880.X
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106531845B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 王偉煌;陳桂林;陳水源;黃志高
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/032;C23C18/00
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司35211
• 代理人: 張耕祥

1.一種化學水浴制備太陽能電池吸收層CuInS₂薄膜的方法，其特征在于： 步驟一：對襯底表面進行清洗，利用化學水浴沉積法，將襯底浸泡于硫化銦（In₂S₃）沉積液中，沉積5-60min后得到硫化銦薄膜； 步驟二：利用化學水浴沉積法，將沉積有硫化銦薄膜的鉬（Mo）襯底浸泡于氧化亞銅（Cu₂O）沉積液中繼續沉積一層氧化亞銅（Cu₂O）薄膜，沉積5-60min后獲得的In₂S₃/Cu₂O前驅體； 步驟三：將獲得的In₂S₃/Cu₂O前驅體，置于硫（S）氣氛下在密閉或者流通的管式爐內進行退火制得所述的太陽能電池吸收層CIS薄膜；步驟二中所述的氧化亞銅的沉積液，是指：先分別配置濃度分別為0.5M的硫酸銅，0.5M的抗壞血酸鈉，0.5M二水合檸檬酸三鈉，25%～28%的氨水溶液，分別取13mL的硫酸銅、7mL抗壞血酸鈉、13 mL二水合檸檬酸三鈉、0.7 mL氨水并加入26.3mL去離子水混合攪勻即可。

2.根據權利要求1所述的化學水浴制備太陽能電池吸收層CuInS₂薄膜的方法，其特征在于步驟一所述的In₂S₃沉積液是指：先分別配置濃度分別為37.5mM的氯化銦溶液，1.58mM硫代乙酰胺溶液，然后取20mL配好的氯化銦溶液、10mL配好的硫代乙酰胺溶液、0.092mL質量濃度為36%-38%的鹽酸和0.515mL質量濃度＞95.5%的冰醋酸混合攪勻得到沉積液。

3.根據權利要求1所述的化學水浴制備太陽能電池吸收層CuInS₂薄膜的方法，其特征在于步驟一中所述的襯底為鍍鉬薄膜的鈉鈣玻璃、石英玻璃中的一種。

4.根據權利要求1所述的化學水浴制備太陽能電池吸收層CuInS₂薄膜的方法，其特征在于步驟二中所述的沉積，是指將沉積液倒入插有生長硫化銦薄膜的Mo玻璃中，在80℃恒溫水浴下沉積5-60min。

5.根據權利要求1所述的化學水浴制備太陽能電池吸收層CuInS2薄膜的方法，其特征在于步驟三中所述的硫（S）氣氛下進行退火，是指將In₂S₃/Cu₂O前驅薄膜與固態硫源或硫化氫氣體置于密閉空間退火，或者是將In₂S₃/Cu₂O前驅體薄膜處于流動的硫蒸汽或者硫化氫氣體中退火。

6.根據權利要求4所述的化學水浴制備太陽能電池吸收層CuInS₂薄膜的方法，其特征在于當退火采用固態硫時，保持固態硫源溫度450～600℃，熱處理時間20～60 min。

7.根據權利要求4所述的化學水浴制備太陽能電池吸收層CuInS₂薄膜的方法，其特征在于當退火采用流動的硫蒸汽時，保持固態硫源溫度250～600℃，熱處理時間20～60 min。