一种用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法，包括：按预制铜锑硒薄膜的铜锑硒化合物的摩尔比组成称取含有铜源、锑源和硒源的化合物原料，加入到二元混合溶剂中，搅拌，完全溶解，再加入醇类有机溶剂，搅拌均匀，涂抹于电极基板上，干燥，多次涂抹、干燥，在电极基板上沉积了前驱体薄膜；再置于惰性气体或含硒源的气氛中，加热，即得。本发明专利技术避免使用了有毒有害的溶剂，可以精准把握铜、锑、硒元素的沉积比例，且制备的薄膜的结晶性能好、均匀性和稳定性好，膜的厚度大，光电转换效率高，成膜温度低，工艺简单，易操作，重复性好，成本低，易于制备大面积高质量的薄膜，在太阳能电池工业中具有非常广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池光吸收材料的制备领域，具体地说是一种用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法。
技术介绍
铜锑硒薄膜太阳能电池是近几年来出现的一种新型的化合物薄膜太阳能电池。其中，铜锑硒薄膜作为光吸收层是太阳能电池中最核心的一层。因此，该薄膜的制备工艺也是该类型太阳能电池的最核心的技术。通常状况下，铜锑硒薄膜可以根据铜锑硒三种元素的原子比例的不同呈现出不同的结构，主要有CuSbSe2、Cu3SbSe4、Cu3SbSe3、CuSbSe4、Cu12Sb4Se13等。其中化学结构为CuSbSe2和Cu3SbSe4的光学带隙分别为为1.1-1.2eV和1.7-1.8eV，其光吸收系数为105cm-1，是比较理想的太阳能电池的光吸收材料。目前，已报道的文献中铜锑硒薄膜光吸收层的制备方法主要有两种：真空法和溶液法。如山东大学陶绪堂等人采用真空蒸发法沉积铜锑硒薄膜，该方法由于在真空环境中生长薄膜，结晶性较高，但是极易产生二元杂相，很难获得纯相的硫铜锑矿结构的铜锑硒（CuSbSe2）薄膜。又如美国国家可再生能源实验室（NREL）报道硫铜锑矿（Chalcostibite）的铜锑硒（CuS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）按预制铜锑硒薄膜的铜锑硒化合物的摩尔比组成称取含有铜源、锑源和硒源的化合物原料，混合后再加入到由硫醇和胺组成的二元混合溶剂中，搅拌，完全溶解，得前驱体溶液；所述硫醇和胺的体积比为1:7‑9；所述铜锑硒化合物与二元混合溶剂的摩尔体积比为0.3‑0.45mmol:10mL；（b）在所述前驱体溶液中加入醇类有机溶剂，搅拌均匀，涂抹于电极基板上，干燥，涂抹第二层，干燥；采用相同的涂抹方法涂抹、干燥数次，在电极基板上沉积了前驱体薄膜；所述前驱体溶液与醇类有机溶剂的体积比为5‑10:12‑20；（c）将沉积有前驱体薄膜的电极...

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）按预制铜锑硒薄膜的铜锑硒化合物的摩尔比组成称取含有铜源、锑源和硒源的化合物原料，混合后再加入到由硫醇和胺组成的二元混合溶剂中，搅拌，完全溶解，得前驱体溶液；所述硫醇和胺的体积比为1:7-9；所述铜锑硒化合物与二元混合溶剂的摩尔体积比为0.3-0.45mmol:10mL；（b）在所述前驱体溶液中加入醇类有机溶剂，搅拌均匀，涂抹于电极基板上，干燥，涂抹第二层，干燥；采用相同的涂抹方法涂抹、干燥数次，在电极基板上沉积了前驱体薄膜；所述前驱体溶液与醇类有机溶剂的体积比为5-10:12-20；（c）将沉积有前驱体薄膜的电极基板置于惰性气体或含硒源的气氛中，在300-450℃下加热10-60min，即得。2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（a）中铜锑硒化合物为CuSbSe2、Cu3SbSe4、Cu3SbSe3、CuSbSe4或Cu12Sb4Se13中的任意一种。3.根据权利要求2所述的用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（a）中含有铜源的化合物为铜粉、硒化亚铜、硒化铜粉末中的至少一种；含有锑源的化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，麦耀华，朱红兵，陈静伟，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：河北;13