无需反应气氛的硫族化合物薄膜及太阳能电池的制备方法技术

本申请提供一种硫族化合物薄膜及太阳能电池的制备方法。与现有技术相比，本申请的制备方法通过引入覆盖层，能有效避免前驱体薄膜内部元素的损失，从而避免硫族化合物薄膜中孔洞的出现，并降低与元素损失相关缺陷的形成。其次，覆盖层能够阻挡异形二次相生长到硫族化合物薄膜表面，从而调控晶粒的形成过程，改善硫族化合物薄膜内部缺陷状态，降低硫族化合物薄膜表面粗糙度，提升器件性能。此外，覆盖层还能够减少硫族化合物薄膜对硒(硫)化设备真空度和硒(硫)化气氛均匀度依赖性，使样品更均匀可控。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于太阳能电池，具体地，涉及一种无需反应气氛的硫族化合物薄膜及太阳能电池的制备方法。

技术介绍

1、作为一种新型薄膜太阳能电池吸光层材料，硫族化合物如铜基硫族化合物具有可调节的带隙(1.0-2.0ev)与较高的光吸收系数(>104cm-1)，是一种直接带隙半导体材料，具有大规模实际应用的潜力。硫族化合物薄膜制备过程中必须要经历高温反应和结晶过程。这个高温过程通常需要在含硫或硒的反应气氛中进行，以实现充分反应并补偿材料在高温下的硫元素或硒元素的损失。在这种工艺条件下，反应气氛分压的调控对于获得高质量硫族化合物薄膜至关重要。然而，硫或硒反应气氛的分布对温度非常敏感，很难实现腔体内反应气氛分压大面积均匀分布，导致硫族化合物薄膜大面积生产时的均匀性和重复率难以提高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本申请的目的在于提供一种无需反应气氛的硫族化合物薄膜及太阳能电池的制备方法。

2、具体来说，本申请涉及如下方面：

3、一方面，本申请提供一种硫族化合物薄膜的制备方法，包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硫族化合物薄膜的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述覆盖层在进行退火时化学性能稳定。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中所述覆盖层的材料选自Al2O3、SnO2、ZnO、ZnS、In2O3中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其中所述覆盖层的厚度为0.1-100nm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其中通过原子层沉积法制备所述覆盖层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其中所述硫族化合物选自铜铟镓硫(CuInGaS2)、银铜...

【技术特征摘要】

1.一种硫族化合物薄膜的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述覆盖层在进行退火时化学性能稳定。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中所述覆盖层的材料选自al2o3、sno2、zno、zns、in2o3中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其中所述覆盖层的厚度为0.1-100nm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其中通过原子层沉积法制备所述覆盖层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其中所述硫族化合物选自铜铟镓硫(cuingas2)、银铜铟镓硫(agcuingas2)、铜铝铟镓硫(cualingas2)、铜铟硫(cuins2)、铜镓硫(cugas2)、银铜铟硫(agcuins2)、银铜镓硫(agcugas2)、铜铟镓硒(cuingase2)、银铜铟镓硒(agcuingase2)、铜铝铟镓硒(cualingase2)、铜铟硒(cuinse2)、铜镓硒(cugase2)、银铜铟硒(agcuinse2)、银铜镓硒(agcugase2)、铜锌锡硫(cu2znsns4)、铜锌镉锡硫(cu2(zncd)sns4)、银锌锡硫(ag2znsns4)、银铜锌锡硫((agcu)2znsns4)、铜锌锡硒(cu2znsnse4)、铜锌镉锡硒(cu2(zncd)snse4)、银锌锡硒(ag2znsnse4)、银铜锌锡硒((agcu)2znsnse4)、碲化镉(cdte)、碲锌镉(cdznte)、硒化镉(cdse)、硒化锑(sb2se3)中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其中所述前驱体薄膜的厚度为0.5-2μm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其中所述退火过程加热到的最高温度为450-700℃。

9.一种硫族化合物薄膜的制备方法，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳志伟，李建军，何博，刘童，刘杰，徐希翔，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：