具有梯度成分太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜梯度成分的制备方法。首先通过低温固相反应合成含有铜和铟的氧化物纳米颗粒粉体形成前驱体浆料；将前驱体浆料在衬底上进行沉积形成铜铟氧化物前驱体薄膜，干燥后保存；将的前驱薄膜先后在硫气氛和硒气氛下进行退火，得到本发明专利技术所述的吸收层CISSe薄膜；将退火处理得到的CISSe，在硫气氛下进行表面快速硫化处理得到S/Se成分梯度结构的太阳能电池吸收层CuIn(S,Se)2薄膜。本发明专利技术具有合成工艺简单、制备设备不复杂、原料成本低廉、材料利用率高、可大面积均匀指标、薄膜成分以及厚度易控等优点，适用于大规模的工业生产。

【技术实现步骤摘要】
具有梯度成分太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜的制备方法
本专利技术涉及太阳能电池材料与器件
，具体涉及一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层铜铟硫硒（CuIn(S,Se)2)薄膜梯度成分的制备方法。
技术介绍
随着世界人口增长和环境污染对能源的压力越来越大，能源问题越来越引起人们的关注。因此寻找一种清洁可再生的新型能源来替代传统的化石能源显得尤为重要。相比于其他可再生能源，太阳能具有来源普遍、安全无污染、长期可再生等优点，自然而然的成为了一种较为合适的替代性能源。而太阳能电池是一种将太阳能直接转化成电能的有效方式。其中，化合物薄膜太阳能电池作为一种低成本的太阳能电池近年得到广大的发展。铜铟镓硒系列薄膜太阳能电池作为其中一种较为成功的化合物薄膜太阳能电池，已被商业化生产了。铜铟镓硒系列太阳能电池中最为核心的是其吸收层，其性质如结晶性、形貌、电学性能、光学性、成分梯度等都会对太阳能电池效率产生重大的影响。铜铟镓硒系列中研究最多的是四元铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2,CIGS）材料，采用这种材料制备的太阳能电池已经取得了较高的光电转换效率。为了获得高效率的CIGS太阳能电池，通常需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有梯度成分太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜的制备方法，其特征在于：步骤一：通过一步低温固相反应合成含有铜和铟的氧化物纳米颗粒粉体，并将氧化物纳米颗粒分散于有机溶剂中形成固含量为285～300mg/ml稳定的前驱体浆料；步骤二：对衬底表面进行清洗，将步骤一所述前驱体浆料在衬底上进行沉积形成铜铟氧化物前驱体薄膜，其厚度控制在1～3μm之间，干燥后保存；步骤三：将在步骤二得到的含有铜和铟氧化物的前驱薄膜，先后在硫（S）气氛和硒（Se）气氛下,使用密闭或者流通的管式炉内进行退火，得到所述的吸收层CISSe薄膜；步骤四：将在步骤三退火处理得到的CISSe，在硫（S）气氛下进行表面快速硫化处理得到S/S...

【技术特征摘要】
2016.12.08 CN 20161111984811.一种具有梯度成分太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜的制备方法，其特征在于：步骤一：通过一步低温固相反应合成含有铜和铟的氧化物纳米颗粒粉体，并将氧化物纳米颗粒分散于有机溶剂中形成固含量为285～300mg/ml稳定的前驱体浆料；步骤二：对衬底表面进行清洗，将步骤一所述前驱体浆料在衬底上进行沉积形成铜铟氧化物前驱体薄膜，其厚度控制在1～3μm之间，干燥后保存；步骤三：将在步骤二得到的含有铜和铟氧化物的前驱薄膜，先后在硫（S）气氛和硒（Se）气氛下,使用密闭或者流通的管式炉内进行退火，得到所述的吸收层CISSe薄膜；步骤四：将在步骤三退火处理得到的CISSe，在硫（S）气氛下进行表面快速硫化处理得到S/Se梯度成分结构的太阳能电池吸收层CuIn(S,Se)2薄膜。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜梯度成分的制备方法，其特征在于步骤一所述的低温固相反应合成氧化物纳米颗粒法是指：将铜的无机盐和铟的无机盐，与反应剂碳酸氢铵于研钵内进行研磨混合，而后在中低温下烧结，获得氧化物纳米颗粒。3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜梯度成分的制备方法，其特征在于所述的铜的无机盐是指硝酸铜、乙酸铜中的一种或两种任意比例的混合物；所述铟的无机盐是指硝酸铟、醋酸铟中的一种或两种任意比例的混合物；所述铜的无机盐和铟的无机盐中，铜和铟两者之间的摩尔比为1︰1。4.根据权利要求2所述的一种太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜梯度成分的制备方法，其特征在于所述的碳酸氢铵，其使用量为铜和铟摩尔总量的1.1～2.0倍。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂林，王伟煌，陈水源，黄志高，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35