[發明專利]一種硒化銻薄膜太陽能電池的制備方法

在審

• 申請號: 202011005558.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112201725A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 查鋼強;張文玉;胡瑞琪;李易偉;曹昆;李陽
• 申請（專利權）人: 西北工業大學深圳研究院;西北工業大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0445
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種硒化銻薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將硒化銻晶體采用瑪瑙研缽研成粉末，壓制成片作為升華源；將升華源分別放在去離子水、丙酮、乙醇、去離子水中清洗10～20分鐘、10～20分鐘、10～20分鐘和20～30分鐘，然后用氮氣吹干，放入真空干燥箱干燥30～40分鐘；

步驟2：將FTO襯底分別放在去離子水、丙酮、乙醇、去離子水中清洗10～20分鐘、10～20分鐘、10～20分鐘和20～30分鐘，然后用氮氣吹干，放入真空干燥箱干燥30～40分鐘；

步驟3：將處理后的FTO襯底垂直放入混合溶液中，在水浴溫度為70～90℃，沉積時間為30～60分鐘后得到硫化鎘薄膜后取出，再用去離子水洗去硫化鎘薄膜表面的殘留絡合物后用氮氣吹干，放入真空干燥箱干燥30～40分鐘；

所述混合溶液為：摩爾比為1︰2.5︰2.5的硫酸鎘鹽、氨水和硫脲；

步驟4、吸收層形成：將升華源置于生長腔室的下托盤，沉積了硫化鎘薄膜的FTO襯底置于生長腔室的上托盤，二者之間的距離為3～5mm；合上爐腔抽真空，并充入氬氣洗氣去除殘余的空氣；控制爐內氣壓低于5Pa，將硒化銻升華源溫度加熱到400℃～550℃，襯底溫度加熱到200℃～300℃，生長300～3600秒得到硒化銻薄膜；

生長結束后，將硒化銻升華源溫度以25～30℃/min的速度降到80～100℃，襯底溫度以10～15℃/min的速度降到60～80℃，然后自然冷卻到室溫；

步驟5、退火：將硒化銻薄膜在300℃～400℃的溫度下真空退火或真空硒化退火1～5小時，10～15℃/min的速度降到60～80℃，然后自然冷卻到室溫；

步驟6、背電極制備：在退火后的硒化銻薄膜上采用真空蒸鍍法蒸鍍金電極，制成硒化銻薄膜太陽能電池。

2.根據權利要求1所述硒化銻薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述硒化銻晶體純度為99.99％，晶體粉末的粒徑小于300目。

3.根據權利要求1所述硒化銻薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟3的混合溶液的PH值為10～12。

4.根據權利要求1或3所述硒化銻薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟3的混合溶液的PH值為11。

5.根據權利要求1所述硒化銻薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟3的硫化鎘薄膜的沉積水浴溫度為90℃，沉積時間為40分鐘。