利用磁控溅射法在柔性衬底上制备铜锌锡硫薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用磁控溅射法在柔性衬底上制备铜锌锡硫薄膜的方法，它采用在柔性衬底材料上先磁控溅射金属Cu-Zn-Sn前驱体，再进行硫化处理的方法制备铜锌锡硫薄膜；具体步骤如下：选用金属Cu、Zn和Sn靶作为溅射靶材；对柔性衬底材料进行清洗；利用磁控溅射方法，在柔性衬底上沉积金属Cu-Zn-Sn前驱体；在含硫气氛中对Cu-Zn-Sn前驱体进行硫化处理，得到柔性衬底铜锌锡硫薄膜；所制备的柔性衬底铜锌锡硫薄膜在可见光区具有良好的光吸收特性；本发明专利技术可以适用于不同类型的柔性衬底材料，具有能够有效调节薄膜的组分、提高薄膜的结晶质量、工艺过程可重复性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池吸收层材料的制备
，特别涉及一种。
技术介绍
在当代社会，能源短缺和环境污染是制约人类社会可持续发展的关键因素。太阳能具有安全可靠、取之不尽、使用过程无污染等优点，是一种理想的可再生能源，有效利用太阳能是解决能源危机和环境污染的有效途径之一。太阳能电池是将太阳能转换为电能的器件，相对于传统的单晶硅和多晶硅太阳能电池，薄膜太阳能电池具有使用原材料少、制造成本低等优点，其中铜铟镓硒(CuIrvxGaxSe)薄膜太阳能电池的光电转换效率已达到20.8%，是目前转换效率最高的薄膜太阳能电池，且具有光伏性能稳定、抗辐射能力强等优点。但铜铟镓硒薄膜太阳能电池中含有稀贵元素In，该元素在地壳中含量稀少，导致价格昂贵，因此难以有效降低铜铟镓硒薄膜太阳能电池的成本。I2-11-1V-VI4族化合物半导体铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,简称CZTS)薄膜是一种有望替代铜铟镓硒薄膜的新型光伏材料。CZTS薄膜的组成元素在地壳中含量丰富且无毒，CZTS薄膜是一种环境友好型半导体，有望大幅度降低太阳能电池的成本。CZTS薄膜具有对可见光的高吸收系数(IO4CnT1数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用磁控溅射法在柔性衬底上制备铜锌锡硫薄膜的方法，其特征在于：在柔性衬底材料上先磁控溅射金属Cu‑Zn‑Sn前驱体，再进行硫化处理的方法制备铜锌锡硫薄膜，具体步骤如下：（1）选用金属Cu、Zn和Sn靶作为溅射靶材；（2）对柔性衬底材料进行清洗；（3）利用磁控溅射方法，在柔性衬底上沉积金属Cu‑Zn‑Sn金属叠层作为铜锌锡硫薄膜的前驱体；（4）在含硫气氛中对Cu‑Zn‑Sn前驱体进行硫化处理，得到柔性衬底铜锌锡硫薄膜。

【技术特征摘要】
1.利用磁控溅射法在柔性衬底上制备铜锌锡硫薄膜的方法，其特征在于:在柔性衬底材料上先磁控溅射金属CU-Zn-Sn前驱体，再进行硫化处理的方法制备铜锌锡硫薄膜，具体步骤如下: (1)选用金属Cu、Zn和Sn祀作为派射祀材； (2)对柔性衬底材料进行清洗； (3)利用磁控溅射方法，在柔性衬底上沉积金属Cu-Zn-Sn金属叠层作为铜锌锡硫薄膜的前驱体； (4)在含硫气氛中对Cu-Zn-Sn前驱体进行硫化处理，得到柔性衬底铜锌锡硫薄膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的柔性衬底材料采用高分子聚合物或金属箔片；其中高分子聚合物是聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯；金属箔片是不锈钢片、钛箔、钥箔或铝箔；用丙酮、乙醇和去离子水对柔性衬底材料进行超声清洗，再用干燥N2吹干。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤(3)中的磁控溅射法采用直流磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：许佳雄，曹中明，杨元政，谢致薇，陈先朝，何玉定，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44