一种磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法技术

本发明专利技术涉及一种磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；在背电极上通过磁控溅射制备金属前驱膜；将金属前驱膜合金化之后与适量硒置于一根封管之中，将其置于管式炉中，通过向管式炉内快速通入惰性气体从而利用封管内外气压差压紧管盖和管身。随后在管式炉内进行高温退火，硒蒸发后形成的硒蒸气和前驱膜发生氧化还原反应生成铜锌锡硫硒薄膜，同时由于该反应发生在密闭的封管中，因而可以实现饱和蒸汽压的精确控制与计算。本发明专利技术采用了石英玻璃封管硒化的方式，通过控制参与反应的硒原料的多少，使反应过程中封管内部的气态硒分压足够达到最大饱和蒸气压，又不会导致硒使用过量，从而获得了高质量的吸收层薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳电池领域，具体涉及一种磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法。

技术介绍

1、随着全球能源危机的出现以及化石燃料的大量使用所导致的空气污染的加重，大力发展可再生清洁能源已是当务之急。太阳能作为一种清洁、无污染、可再生的能源如果能够得到有效的利用，将会大幅度的缓解人类发展对环境所造成的破坏。

2、目前太阳电池获得了长足的发展，而如何有效提升太阳电池的经济效益也一直是人们所关心研究的重点。其中化合物薄膜太阳电池由于其材料用量较少、柔性化适配度较高、在极端环境下的发电效率更佳等优点获得了广泛的关注。铜基薄膜化合物铜锌锡硫硒(cztsse)由于组成元素地壳含量丰富、具有较好的光吸收系数以及带隙可调等优点被认为是最有发展前景的太阳电池吸收层材料之一。但是作为多元化合物，cztsse的成相和缺陷控制更为复杂，且在高温制备的过程中会发生分解从而导致薄膜的质量降低，从而影响器件内部载流子的输运，恶化太阳电池的转换效率，因此实现cztsse薄膜的高质量制备是进一步提升cztsse太阳电池器件效率的关键步骤。>

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【技术保护点】

1.一种磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，步骤1)背电极为镀钼薄膜、导电玻璃或者金属箔。

3.如权利要求1所述的磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，步骤1)磁控溅射发生在氩气氛围中，且采用Cu、Sn和Zn的99.99％的高纯单质靶材进行溅射。

4.如权利要求1所述的磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，步骤1)金属前驱膜为Cu、Zn、Sn金属单质，按照Mo/Zn/Sn/Cu/Z...

【技术特征摘要】

1.一种磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，步骤1)背电极为镀钼薄膜、导电玻璃或者金属箔。

3.如权利要求1所述的磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，步骤1)磁控溅射发生在氩气氛围中，且采用cu、sn和zn的99.99％的高纯单质靶材进行溅射。

4.如权利要求1所述的磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，步骤1)金属前驱膜为cu、zn、sn金属单质，按照mo/zn/sn/cu/zn的顺序堆叠而成。

5.如权利要求1所述的磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，步骤2)封管为带盖柱状石英玻璃容器。

6.如权利要求1所述的磁控溅射后封管硒化制备铜基薄膜太阳电池吸收层的方法；其特征是，步骤2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，刘越，张华美，刘慧桢，董家斌，曹子修，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：