The present invention is a method for preparing copper, zinc, tin and selenium films based on polyol nanocrystalline ink. The method comprises the following steps: copper nano crystal powder two yuan, two yuan of zinc nanocrystalline powder, tin two yuan nanocrystalline powder by ultrasonic dispersed in ethanol solution, obtained dispersion; the molar ratio of Cu:Zn:Sn = 2:1:1; then the precursor solution through membrane preparation process pull 1.2 to 2 microns thick cztse precursor film, selenium after heat treatment, get the thickness of 1 to 1.8 microns thick cztse thin film. The invention has the advantages of simple process and low cost polyol system; improve the properties of highly toxic hydrazine solution as solvent and the physical method is commonly used in the high cost, low material utilization ratio and the final film uneven phenomenon.
【技术实现步骤摘要】
一种基于多元醇纳米晶墨水制备铜锌锡硒薄膜的方法
本专利技术涉及一种多元醇热注入制备Cu2ZnSnSe4(CZTSe)薄膜的方法,属于太阳能电池吸收层制备领域。
技术介绍
由于目前我国工业生产速率加快,对石油等化石燃料的需求增加,由于化石燃料储量的减少以及化石燃料造成的环境污染的加剧使人们的目光转向了对环境友好且储量无穷大的太阳能,并相继研制出转换效率很高的太阳能电池。目前市场占有率高的太阳能电池包括硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池以及薄膜太阳能电池中的铜铟镓硒薄膜太阳能电池。但是如何进一步降低硅太阳能电池的成本以及提高其光电转换效率成为制约其发展的重要因素,镉元素的剧毒性质制约了碲化镉太阳能电池的进一步发展。铜铟镓硒太阳能电池中铟镓元素都为贵金属元素储量很少,很大程度制约了铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发展。由于铜锌锡硒太阳能电池光吸收系数高,元素储量丰富光电转换效率高而广受关注。IBM公司用肼作为溶剂制备了光电转换效率为12.6%的铜锌锡硒太阳能电池,但是肼的剧毒特性制约了它的发展。另外四元纯相的铜锌锡硒不易合成,为了针对现有方法的不足,提出采用一种基于多元醇热注入制备 ...
【技术保护点】
一种基于多元醇纳米晶墨水制备铜锌锡硒薄膜的方法,其特征为该方法包括以下步骤:(1)制备二元纯相的纳米晶 a.将铜源溶解于三乙二醇中得到溶液A;另将硒源和分散剂溶解于三乙二醇中得到溶液B,再将A溶液注入210‑230℃下的B溶液中,190‑210℃保温20‑30min,离心洗涤烘干后得到铜的纳米晶颗粒;其中,所述的铜源为氯化铜;硒源为硒粉;分散剂为聚乙烯吡咯烷酮;每10ml三乙二醇中加0.5‑2mmol氯化铜;每40ml三乙二醇加0.25‑1mmol硒粉与0.1g聚乙烯吡咯烷酮;溶液A与溶液B的体积比为1:4; b.将锌源和络合剂溶解于三乙二醇中得到溶液C;另将硒源和分散剂溶 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于多元醇纳米晶墨水制备铜锌锡硒薄膜的方法,其特征为该方法包括以下步骤:(1)制备二元纯相的纳米晶a.将铜源溶解于三乙二醇中得到溶液A;另将硒源和分散剂溶解于三乙二醇中得到溶液B,再将A溶液注入210-230℃下的B溶液中,190-210℃保温20-30min,离心洗涤烘干后得到铜的纳米晶颗粒;其中,所述的铜源为氯化铜;硒源为硒粉;分散剂为聚乙烯吡咯烷酮;每10ml三乙二醇中加0.5-2mmol氯化铜;每40ml三乙二醇加0.25-1mmol硒粉与0.1g聚乙烯吡咯烷酮;溶液A与溶液B的体积比为1:4;b.将锌源和络合剂溶解于三乙二醇中得到溶液C;另将硒源和分散剂溶解于三乙二醇中得到溶剂D;再将C溶液注入190-210℃下的D溶液后;在170-190℃下保温时间20-30min,离心洗涤干燥后得到锌的二元纳米晶颗粒;其中,锌源为醋酸锌,络合剂为乙二胺;硒源为硒粉;分散剂为聚乙烯吡咯烷酮;每10ml三乙二醇中加0.25-1mmol醋酸锌与0.3ml乙二胺;所述D溶液为每40ml三乙二醇中加0.25-1mmol硒粉与0.1g聚乙烯吡咯烷酮;溶液C与溶液D的体积比为1:4;c.将锡源溶解于三乙二醇中得到溶液E;另将硒源和分散剂溶解于三乙二醇中得到溶液F;再将E溶液在注入190-210℃下的F溶液后,在170-190℃保温20-30min,离心洗涤干燥后得到锡的二元纳米晶...
【专利技术属性】
技术研发人员:祁一晗,刘辉,郝秋艳,刘彩池,任刚,陈秋颖,
申请(专利权)人:河北工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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