一种基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法技术

本发明专利技术提供一种基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法，所述方法包括：以乙醇胺和DMF按体积比6：4～10：0的混合溶液为溶剂，配制含有Cu、Zn和Sn元素的无硫源CZT前驱体溶液后，通过溶液旋涂法制备得到无硫源CZT前驱膜，再将所述无硫源CZT前驱膜进行硒化和/或硫化。本发明专利技术采用一种新的溶液法合成了无硫源CZT前驱体薄膜，然后经过硒化或硫化或同时进行硒化和硫化，可制备出锌黄锡矿结构吸收层薄膜，可用于制备薄膜太阳能电池。该方法在制备前驱体的过程中不含有硫源，不会释放含硫气体，减少了有毒气体的排放，而且该方法操作简便，在太阳能电池领域具有较好的应用价值。的应用价值。的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法。

技术介绍

[0002]随着人类社会的不断发展，人类对能源的需求也越来越大，而不可再生能源不仅数量有限，而且使用过程中排放的废水废气和固体废物还对坏境有着巨大污染。太阳能因为其绿色、无污染、不受地域限制等优点，成为当前一大研究热点，具有广阔的前景。
[0003]锌黄锡矿结构CZTSSe半导体材料因为组成元素地球含量丰富、对可见光的吸收系数大(>104cm
‑1)、禁带宽度可调节(1.0～1.5eV)和具有高的理论转换效率(>30％)而备受关注，可用作薄膜太阳能电池的吸收层。
[0004]在CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层的诸多制备方法中，常用的有真空法(蒸发法、溅射法等)和非真空法(喷涂法、旋涂法、刮涂法等)，真空法不仅对设备要求较高，同时制备成本也普遍会比非真空法高，而且操作较复杂；非真空法不但操作简便、成本低，而且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，包括：以乙醇胺和DMF按体积比6：4～10：0的混合溶液为溶剂，配制含有Cu、Zn和Sn元素的无硫源CZT前驱体溶液后，通过溶液旋涂法制备得到无硫源CZT前驱膜，再将所述无硫源CZT前驱膜进行硒化和/或硫化。2.根据权利要求1所述的基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，所述混合溶液中乙醇胺与DMF的体积比为6:4～7:3。3.根据权利要求1或2所述的基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，所述无硫源CZT前驱体溶液中Zn/Sn＝1.0～1.5，Cu/(Zn+Sn)＝0.6～0.7。4.根据权利要求3所述的基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，所述无硫源CZT前驱体溶液可以进行Li
+
、Na
+
、K
+
、Ag
+
、Ge离子和Cd离子掺杂。5.根据权利要求1或2所述的基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，所述溶液旋涂法制备过程包括：将所述无硫源CZT前驱体溶液旋涂到镀钼的钠钙玻璃基底上，经300～500℃退火处理2～10min，如此反复旋涂5～7次后得到所述无硫源CZT前驱膜。6.根据权利要求1或2所述的基于无硫源前驱体制备锌黄锡矿结构薄膜太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，所述硒化和/或硫化的升温速率为0.5～5℃/s，时间为10～30min，温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩修训，方奕锟，刘为振，
申请(专利权)人：赣州稀金新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：