一种双层堆叠硫锑银基梯度薄膜及其制备方法技术

一种双层堆叠硫锑银基梯度薄膜，以硫锑银（AgSbS2）为基体，添加铟（In）制备的AgIn

【技术实现步骤摘要】
一种双层堆叠硫锑银基梯度薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏材料
，具体涉及一种双层堆叠硫锑银基梯度薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]硫锑银(AgSbS2)作为锑基三元硫化合物材料，在近红外和可见光下具有合适的带隙1.4
‑
1.7eV，在近红外和可见光下吸收系数高达104
‑
105cm
‑1，且该材料生态友好无毒，是一种有前途的光伏吸收体。近年来，以硫锑为代表的新型吸收层材料取得了长足的进展，但与CdTe、CIGS相比，仍有较大差距，而一些潜在吸收层材料如Cu2SnS3，CuSbS2，CuSbSe2，ZnSnN2也被研究开发，但其效率仍低于预期。由于AgSbS2首次被用作P型吸收层，目前对AgSbS2太阳能电池的研究报道较少，P.K.Nair等人报道的禁带宽度为1.68eV，但薄膜的晶粒尺寸太小，限制了薄膜的光导性。由于器件的短路电流(JSC)较低，几乎没有光电性能，随后J.O.Gonzales等人发现，溶液法制备AgSb(S
x
Se1‑
x
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层堆叠硫锑银基梯度薄膜，其特征在于：所述薄膜是以硫锑银（AgSbS2）为基体，添加铟（In）制备的AgIn
x
Sb(S,Se)2为第一层，添加锑（Sb）形成AgSb
1+y
(S,Se)2为第二层，其中x=0.1~0.5，y=0.1~0.5。2.一种如权利要求1所述的双层堆叠硫锑银梯度薄膜的制备方法，其特征在于：是以硝酸银、硝酸铟、乙酸锑和硫脲为原料配制喷涂液1，喷涂沉积AgIn
x
SbS2，作为第一层薄膜，采用硝酸银、乙酸锑和硫脲配制喷涂液2，在AgIn
x
SbS2表面喷涂沉积AgSb
1+y
S2，作为第二层薄膜，形成AgIn
x
SbS2/AgSb
1+y
S2双层薄膜，然后进行硒化处理，形成AgIn
x
Sb(S,Se)2/AgSb
1+y
(S,Se)2双层堆叠硫锑银基梯度薄膜。3.如权利要求2所述的一种双层堆叠硫锑银梯度薄膜的制备方法，其特征在于：所述喷涂沉积是在N2气流量为20
‑
24L/min，喷涂液进料速率为0.3mL/min，沉积温度为330℃，沉积速率为150nm/min，每沉积2min为1个周期，第一层薄膜和第二层薄膜均各自喷涂2个周期。4.如权利要求2或3所述的一种双层堆叠硫锑银梯度薄膜的制备方法，其特征在于：所述配制喷涂液1是将硝酸银、硝酸铟溶于乙二醇、形成溶液1，乙酸锑溶于乙酸形成溶液2，将溶液1和溶液2混合，加入质量浓度为68%的浓硝酸，再加入乙酸和硫脲混合均匀。5.如权利要求4所述的一种双层堆叠硫锑银梯度薄膜的制备方法，其特征在于：所述喷涂液1中，硝酸银、硝酸铟和乙二醇甲醚的摩尔体积比为1mmol：0.1
‑
0.5mmol：13~15mL，硝酸银、乙酸锑、硫脲和浓硝酸的摩尔体积比例为1mmol:1mmol:4mmol:80μL。6.如权利要求2
‑
5任一项所述的一种双层堆叠硫锑银梯度薄膜的制备方法，其特征在于：所述配制喷涂液2是将硝酸银溶于乙二醇甲醚形成溶液3，将乙酸锑溶于乙酸形成溶液4，将溶液3和溶液4混合，加入质量浓度为68%的浓硝酸，再加入乙酸和硫脲混合均匀。7.如权利要求6所述的一种双层堆叠硫锑银梯度薄膜的制备方法，其特征在于：所述喷涂液2中硝酸银、乙酸锑、硫脲和浓硝酸的摩尔体积比例为1mmol:1.1~1.5mmol:4mmol:80μL。8.一种双侧堆叠硫锑银基梯度薄膜的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：（一）配制喷涂液（1）硝酸银、硝酸铟溶于乙二醇甲醚中形成混合液1，乙酸锑溶于乙酸中形成混合液2，将溶液1和溶液2混合，加入质量浓度为68%的浓硫酸，最后加入乙酸和硫脲形成喷涂液1，其中硝酸银、硝酸铟和乙二醇甲醚的摩尔体积比为1mmol：0.1
‑
0.5mmol：13~15mL，乙酸锑在乙酸中的摩尔体积浓度为0.29mol/L，硫脲和乙酸的摩尔体积比为7.7~8mmol:1mL，硝酸银、乙酸锑、硫脲和浓硝酸的摩尔体积比例为1mmol:1mmol:4mmol:80μL；（2）硝酸银溶于乙二醇甲醚中形成混合液3，乙酸锑溶于乙酸形成混合液2，将混合液3和混合液4混合，加入质量浓度为68%的浓硝酸，最后加入乙酸和硫脲混合形成喷涂液2，其中硝酸银和乙二醇甲醚的质量体积比为1mmol：15mL，乙酸锑在乙酸中的摩尔体积浓度为0.29mol/L，硫脲和乙酸的摩尔体积比为7.7~8mmol:1mL，硝酸银、乙酸锑、硫脲和浓硝酸的摩尔体积比例为1mmol:1.1~1.5mmol:4mmol:80μL；（二）喷涂沉积薄膜双层薄膜（1）在N2环境下，N2气流量为20~24L/min，采用超声波喷涂热解沉积AgIn
x
SbS2薄膜，喷涂液1进料速率为0.3mL/min，沉积速率为150nm/min，每2min为一个周期，共沉积2个周期，沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐华，李皓阳，程江，孟祥，李璐，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：