铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池及其制备方法和背电极的修饰方法技术

本发明专利技术提供一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池背电极的修饰方法和电池以及电池的制备方法。所述修饰方法是将钼电极基底在氮氧混合气体中高温退火，在其表面形成一层氧化钼层，再用乙醇的水溶液对其表面进行清洗，得到修饰过的背电极基底。在修饰过的背电极基底上制备铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池。退火处理形成的氧化钼层可以有效抑制硒化过程中在背界面处产生较厚的硫硒化钼，还可以阻挡吸收层与钼基底发生反应，提升背界面接触性能。本发明专利技术提供的背界面修饰方法适用于真空法和非真空法制备的铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池。

Copper-Zinc-Tin-Sulfur-Selenium Thin Film Solar Cell and Its Preparation Method and Modification of Back Electrode

The invention provides a method for modifying the back electrode of a copper-zinc-tin-sulphur-selenium thin film solar cell, a method for preparing the battery and a method for preparing the battery. The modification method is that the molybdenum electrode substrate is annealed in nitrogen and oxygen mixture at high temperature, a molybdenum oxide layer is formed on its surface, and then the surface is cleaned with ethanol solution to obtain the modified back electrode substrate. Copper, zinc, tin, sulfur and selenium thin film solar cells were prepared on modified back electrode substrates. The molybdenum oxide layer formed by annealing can effectively inhibit the formation of thicker molybdenum sulphide and selenide at the back interface during the selenization process. It can also prevent the reaction between the absorption layer and the molybdenum substrate and improve the contact performance of the back interface. The back interface modification method provided by the invention is suitable for copper, zinc, tin, sulfur and selenium thin film solar cells prepared by vacuum method and non-vacuum method.

【技术实现步骤摘要】
铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池及其制备方法和背电极的修饰方法
本专利技术涉及薄膜太阳能电池
，尤其涉及一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池及其制备方法和背电极的修饰方法。
技术介绍
铜锌锡硫硒Cu2ZnSnSxSe4-x(CZTSSe)是新一代薄膜太阳能电池光吸收层材料。该材料与目前在薄膜太阳能电池领域表现出色的铜铟镓硒CuInxGa1-xSe2(CIGS)具有相似的晶体结构和材料性质。铜锌锡硫硒具有高光吸收系数(大于104cm-1)、可调节带隙(1.0～1.5eV)和良好的抗光衰竭性能，且组成元素在地球上含量丰富、安全无毒，非常适合用于发展高效、廉价、性能稳定的太阳能电池。在铜锌锡硫硒材料制备过程中，存在高温硒化的步骤，该步骤是让硒元素部分取代硫元素，并使晶粒长大。这一步骤会导致吸收层和钼电极间生成硫硒化钼(Mo(S,Se)2)界面层。适当厚度的硫硒化钼可以和吸收层形成欧姆接触，并且提高吸收层与基底的附着力，这对器件是有利的。然而，如果硫硒化钼层过厚则会阻碍载流子的输运，增大器件的串联电阻，不利于器件性能。另外，在高温条件下，铜锌锡硫硒吸收层还有可能与钼基底发生反应，使铜锌锡硫硒分解产生二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池背电极的修饰方法，该方法包括：将钼电极在氮氧混合气体中退火，在其表面生成氧化钼层。

【技术特征摘要】
2018.05.17 CN 20181047408551.一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池背电极的修饰方法，该方法包括：将钼电极在氮氧混合气体中退火，在其表面生成氧化钼层。2.根据权利要求1所述的修饰方法，其中，氮氧混合气体中氮气和氧气的体积比为4～20:1，优选地，混合气体的流量为20～200sccm，更优选为60～100sccm。3.根据权利要求1或2所述的修饰方法，其中所述退火的温度可以为300～600℃，保持5～30min。4.根据权利要求1至3中任一项所述的修饰方法，其中，所述氧化钼层的厚度为30～600nm。5.一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：A.清洗钠钙玻璃基底，采用磁控溅射法在钠钙玻璃基底上沉积双层钼，得到钼基底；B.在所述钼基底上生长厚度为30～600nm的氧化钼层，得到氧化钼基底；C.对所述氧化钼基底进行表面清理，得到修饰过的背电极基底；D.在修饰过的背电极基底上，用真空磁控溅射法或者非真空溶液法制备铜锌锡硫硒电池。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述步骤B包括：步骤B1.将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬梅，闵雪，石将建，罗艳红，吴会觉，孟庆波，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11