【技术实现步骤摘要】
一种基于调控前驱体薄膜铜组分制备铜铟硒硫薄膜太阳电池的方法
[0001]本专利技术属于光电子器件技术应用领域,尤其针对溶液法制备高质量铜基薄膜太阳电池吸收层以及为其在叠层光伏器件中进一步应用开发奠定基础
。
特别是提出一种基于调控前驱体薄膜铜组分制备铜铟硒硫
(CISSe)
薄膜太阳电池的方法
。
技术介绍
[0002]现如今,在光伏电池领域,晶硅太阳电池占据主导地位,尽管硅基太阳能技术已经达到了很高的工业发展水平,但由于对材料和加工的严格要求,其生产成本仍然很高
。
近年来,特别是薄膜光伏器件,相比于传统的晶硅器件显现出明显的优势,例如只需要1‑2μ
m
的厚度便可以吸收绝大部分的太阳光,在这些薄膜光伏技术中,多晶薄膜黄铜矿铜铟镓硒
Cu(In,Ga)(Se,S)2(CIGS)
太阳能电池最高光电转换效率已经达到
23.35
%,但是基于真空技术制备
CIGS
太阳电池其成本依旧较高,在
2020
年的全球光伏市场份额中,
CIGS
太阳电池的贡献仍不足2%
。
因此为了进一步降低
CIGS
薄膜技术的制造成本,从而提升在光伏市场中的竞争力迫在眉睫,这需要发展制造成本低廉的
CIGS
薄膜生长技术,比如溶液法,这样便可以大幅降低其大规模生产制造成本
。
此外,为了打破单节光伏器件的肖克利奎伊瑟
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于调控前驱体薄膜铜组分制备铜铟硒硫薄膜太阳电池的方法;其特征是,包括如下步骤:
1)
首先配置前驱体溶液:将硫脲
,
氯化亚铜和四水合三氯化铟依次加入到二甲基甲酰胺溶剂中来制备澄清前驱体溶液;要求后加入的原料需要在前一种原料已经溶解,硫脲与所有金属盐之和的摩尔比为3;基于单铜组分制备前驱体薄膜制备电池效率,遴选出最优
CuCl
和
InCl3·
4H2O
的摩尔比,简写为
Cu/In
的比值
Q
;
2)
通过调控前驱体薄膜铜组分来制备双铜组分的前驱体薄膜:在基于最优单铜组分制备前驱体薄膜
Cu/In
=
Q
的基础上,选出两种不同
Cu/In
值的前驱体溶液
,
即
Cu/In
=
Q
‑
0.05
和
Q+0.05,
并且
Cu/In
不大于1;制备出双铜组分前驱体薄膜所需要重复旋涂前驱体溶液的次数为
10
次,前5次旋涂
Cu/In
=
Q+0.05
的前驱体溶液,而后5次旋涂
Cu/In
=
Q
‑
0.05
的前驱体溶液;进行每一次的旋涂退火过程中,采用热台退火干燥,在经过
10
次前驱体溶液反复旋涂和退火后得到便是最终的前驱体薄膜,然后经过退火炉硒化得到吸收层;
3)
在吸收层上继续沉积缓冲层
、
窗口层以及顶电极制备成最终基于双铜前驱体薄膜的
CISSe
薄膜太阳电池
。2.
一种基于调控前驱体薄膜铜组分制备铜铟硒硫薄膜太阳电池的方法;其特征是,包括如下步骤:
1)
首先配置前驱体...
【专利技术属性】
技术研发人员:张毅,徐学军,罗雯轩,孟汝涛,刘越,张华美,王作允,
申请(专利权)人:南开大学,
类型:发明
国别省市:
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