一种用于太阳能电池的铜铟硒硫薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于太阳能电池的ＣｕＩｎＳｅ２－ｘＳｘ薄膜的制备方法。该方法是基于电化学共沉积前驱体薄膜、硫化或硒化处理两个步骤。本发明专利技术方法所涉及的制备设备简单、反应条件温和，极大地降低了薄膜的制备成本。此外，本发明专利技术方法还有一个显著的特征，即容易通过改变制备参数来调整ＣｕＩｎＳｅ２－ｘＳｘ薄膜中Ｓｅ与Ｓ的含量（ｘ的取值范围为０～２），从而改变薄膜的相关性能，如禁带宽度，以满足实际需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电材料新能源领域，涉及薄膜太阳能电池材料，具体是指一种基于 电化学沉积技术制备的铜铟硒硫(CUInSe2_xSx)半导体薄膜的方法。
技术介绍
薄膜太阳能电池是继晶体硅太阳能电池之后，最具有产业化潜力的新一代太阳能 电池。目前以碲化镉、非晶硅、铜铟镓硒三种电池为主要代表。其中，铜铟镓硒(英文缩写为 CIGS)可被认为代表吸收层材料符合化学式CU(Inx，Gai_x) (SySe1^y)2(0彡χ彡1，0彡y彡1) 的系列薄膜太阳能电池材料，包括 CuInSe2、CuIn (Se，S) 2、CuInS2、Cu (In，Ga) Se2、Cu (In，Ga) S2等。CIGS是各种薄膜太阳能电池中能量转换效率最高、最有发展前途的薄膜太阳能电池 材料之一。吸收层是薄膜太阳能电池中最重要的组成部分，目前工业上主要采用磁控溅射、 共蒸发方法来制备CIGS吸收层。此类物理制膜方法虽然技术成熟，能够制备高质量的薄 膜，但是需要真空制备条件，设备成本高，耗能大。尤其是在制备大面积薄膜时遇到更大挑 战。同时，一些非真空制膜方法也得到了研究和发展，主要是基于溶液法，如溶胶_凝胶法、 化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能电池的ＣｕＩｎＳｅ↓［２－ｘ］Ｓ↓［ｘ］薄膜的制备方法，其特征在于步骤如下：§Ａ　ＣｕＩｎＳｅ↓［２－ｘ］Ｓ↓［ｘ］薄膜的电沉积§Ａａ电沉积溶液的配制溶质为：铜盐、铟盐、硒源、辅助电解质和柠檬酸钠；所说的铜盐为氯化铜、硫酸铜、乙酸铜中的一种；所说的铟盐为氯化铟、硫酸铟中的一种；所说的硒源为亚硒酸、二氧化硒中的一种；所说的辅助电解质为氯化锂、硫酸锂中的一种；各元素的原子组分比为：Ｃｕ∶Ｉｎ∶Ｓｅ∶Ｓ＝１∶３．０～４．５∶０～４．０∶０～２０，Ｓｅ和Ｓ不能同时为零和同时大于零；溶剂为：去离子水；电沉积溶液在常温下用常规方法配制得到电沉积溶液，其中，Ｃｕ↑［２＋］浓度为２．０～３．０ｍ...

【技术特征摘要】
一种用于太阳能电池的CuInSe2 xSx薄膜的制备方法，其特征在于步骤如下§A CuInSe2 xSx薄膜的电沉积§Aa电沉积溶液的配制溶质为铜盐、铟盐、硒源、辅助电解质和柠檬酸钠；所说的铜盐为氯化铜、硫酸铜、乙酸铜中的一种；所说的铟盐为氯化铟、硫酸铟中的一种；所说的硒源为亚硒酸、二氧化硒中的一种；所说的辅助电解质为氯化锂、硫酸锂中的一种；各元素的原子组分比为Cu∶In∶Se∶S＝1∶3.0～4.5∶0～4.0∶0～20，Se和S不能同时为零和同时大于零；溶剂为去离子水；电沉积溶液在常温下用常规方法配制得到电沉积溶液，其中，Cu2+浓度为2.0～3.0mM，辅助电解质浓度为0～0.25M，柠檬酸钠的浓度为0～0.25M；§Ab薄膜的电沉积将上述配制的溶液放在电沉积容器中，电沉积采用标准三电极系统，其中对电极为铂片或镀铂钛阳极，参比电极为饱和甘汞电极或Ag/AgCl电极，工作电极为待沉积的衬底，为ITO玻璃、镀Mo玻璃或铜箔；电沉积采用恒电位方法，沉积电位范围为 0.5～ 1.1V，沉积时间为20～90分钟。电沉积时溶液无需搅拌，室温操作；§B根据要求对薄膜进行硫化处理或...

【专利技术属性】
技术研发人员：左少华，江锦春，崔艳峰，禇君浩，
申请(专利权)人：上海太阳能电池研究与发展中心，
类型：发明
国别省市：31[]