[發(fā)明專利]用于無機薄膜太陽能電池的p型半導(dǎo)體層的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110018910.2
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN114068737A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金鎮(zhèn)赫;李秉勛;賈比材;李棟敏;張浚成;曹恩愛
• 申請（專利權(quán)）人: 全南大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團
• 主分類號: H01L31/032
• 分類號: H01L31/032;H01L31/0445;H01L31/18
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 羅銀燕

1.一種用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，包括：

第一金屬混合層的形成步驟，以共同濺射的方式在基板蒸鍍Zn及Cu或者Sn及Cu來形成混合Cu-Zn或Cu-Sn的第一金屬混合層；

第二金屬混合層的形成步驟，以共同濺射的方式在上述第一金屬混合層上蒸鍍Sn及Cu或者Zn及Cu來形成混合Cu-Sn或Cu-Zn的第二金屬混合層；

第一合金層及第二合金層的形成步驟，對上述第一金屬混合層及第二金屬混合層進行第一次熱處理，由此，使上述第一金屬混合層形成由Cu-Zn合金或Cu-Sn合金構(gòu)成的第一合金層，使上述第二金屬混合層形成由Cu-Sn合金或Cu-Zn合金構(gòu)成的第二合金層；以及

CZTSSe薄膜形成步驟，包括將上述第一合金層及第二合金層與S及Se粉末一同進行第二次熱處理的步驟。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，上述第一金屬混合層或第二金屬混合層的形成步驟通過下述過程執(zhí)行，即，向Zn施加60W至80W的直流電源，向Cu施加20W至40W的直流電源，在7毫托～9毫托的工序壓力條件下同時蒸鍍800秒鐘～1000秒鐘。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，上述第一金屬混合層或第二金屬混合層的形成步驟通過下述過程執(zhí)行，即，向Sn施加60W至80W的直流電源，向Cu施加35W至55W的直流電源，在7毫托～9毫托的工序壓力條件下同時蒸鍍1400秒鐘～1600秒鐘。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，上述第一合金層及第二合金層的形成步驟包括：

在氬或氮氣的大氣壓氣氛及200℃～400℃的溫度條件下，對上述第一金屬混合層及第二金屬混合層進行80分鐘～100分鐘的第一次熱處理的步驟；以及

進行150分鐘至210分鐘的自然冷卻的步驟。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，上述CZTSSe薄膜形成步驟包括：

在氬氣氛、450托～550托的壓力及500℃～600℃的溫度條件下，將上述第一合金層及第二合金層與S及Se粉末一同進行7分鐘～8分鐘的第二次熱處理的步驟；以及

自然冷卻至常溫的步驟。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，上述第二次熱處理通過將上述第一合金層及第二合金層與S及Se粉末裝入石墨箱子來進行。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，以1∶90至1∶120的重量比包含上述S及Se粉末。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，上述Cu-Zn合金包含Cu₆Zn₈，上述Cu-Sn合金包含Cu₃Sn及Cu₆Sn₅。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，上述基板為形成有下部電極層的透明基板，上述第一金屬混合層形成于上述下部電極層上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無機薄膜太陽能電池的p型化合物半導(dǎo)體層的制備方法，其特征在于，上述CZTSSe薄膜抑制包含SnS(e)₂、ZnS(e)、Cu₂S(e)、Cu₂SnS(e)₃的二次相，由Cu₂ZnSn(S，Se)₄構(gòu)成。