一种降低CZTSSe薄膜中小晶粒层的方法技术

一种降低CZTSSe薄膜中小晶粒层的方法，本发明专利技术涉及太阳能电池领域。本发明专利技术要解决现有溶液法制备CZTSSe薄膜碳残留会限制CZTSSe晶粒的生长，导致小晶粒层的生成，限制CZTSSe太阳能电池的效率提升的问题。方法：一、CZTS纳米晶前驱体薄膜的制备；二、硒化。本发明专利技术用于降低CZTSSe薄膜中小晶粒层。CZTSSe薄膜中小晶粒层。CZTSSe薄膜中小晶粒层。

【技术实现步骤摘要】
一种降低CZTSSe薄膜中小晶粒层的方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池领域，具体涉及一种降低CZTSSe薄膜中小晶粒层的方法。

技术介绍

[0002]铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池是从铜铟镓硒太阳能电池演变而来的，用Zn和Sn取代了CIGS中的稀有金属In和Ga，铜锌锡硫硒太阳能电池吸光层材料的化学式为Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)，由于CZTSSe材料的元素储量十分丰富，Zn和Sn的地壳含量分别是In的20000倍和500倍且没有毒性，是一种和铜铟镓硒(CIGSe)类似的但是更为廉价的替代材料。CZTSSe薄膜太阳能电池的制备方法主要分为真空法和非真空法两大类。真空法主要包括共蒸发法、磁控溅射法、脉冲激光法等。非真空法主要包括分子前驱体溶液法、纳米晶溶液法、电化学沉积法等。为了进一步提高薄膜质量，将薄膜进行硒化处理，可提高晶粒尺寸，进而降低吸收层的缺陷和晶粒晶界。
[0003]但溶液法制备CZTSSe薄膜，由于前驱体溶液中含有的碳，会导致碳残留。这些碳残留会限制CZTSSe晶粒的生长，导致小晶粒层的生成，进而会增加串联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低CZTSSe薄膜中小晶粒层的方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：一、CZTS纳米晶前驱体薄膜的制备：按摩尔比为1～2mmol：0.6～0.8mmol：0.8～1.0mmol：1～1.1mmol的比例称取硒源、氧化铜、无水四氯化锡和氧化锌；然后与乙醇胺、巯基乙酸和乙二醇甲醚的混合液混合均匀后，得CZTS溶胶前驱体旋涂液；将CZTS溶胶前驱体液旋涂到清洗干净的镀钼玻璃基底上，然后加热，旋涂后得到CZTS纳米晶前驱体薄膜；所述的乙醇胺、巯基乙酸和乙二醇甲醚的混合液中乙醇胺、巯基乙酸与乙二醇甲醚的体积比为1:0.5～0.7:1～3；二、硒化：将二硫化硒与质量百分数为97％～98％的水合肼混合搅拌12h～24h，得到混合物，在氮气气氛下，将CZTS纳米晶前驱体薄膜浸渍于混合物中，并在温度为530℃～550℃的条件下，对CZTS纳米晶前驱体薄膜进行硒化10min～15min，得到CZTSSe薄膜。2.根据权利要求1所述的一种降低CZTSSe薄膜中小晶粒层的方法，其特征在于步骤一中所述的CZTS纳米晶前驱体薄膜的厚度为1.5μm～1.7μm。3.根据权利要求1所述的一种降低CZTSSe薄膜中小晶粒层的方法，其特征在于步骤一中所述的按摩尔比为2mmol：0.7mmol：0.9mmol：1.05mmol的比例称取硒源、氧化铜、无水四氯化锡和氧化锌。4.根据权利要求1所述的一种降低CZTSSe薄膜中小晶粒层的方法，其特征在于步骤一中所述的乙醇胺、巯基乙酸和乙二醇甲醚的混合液中乙醇胺、巯基乙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳玲，王艳梅，李智，秦玉珠，李岳姝，
申请(专利权)人：黑龙江工业学院，
类型：发明
国别省市：