一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池吸收层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，该方法首先采用射频磁控溅射技术在清洗干净的玻璃衬底上制备金属钼背电极，以铜铟合金靶和铜镓合金靶为溅射靶材，以氩气作为溅射气体，采用射频磁控溅射技术，以双靶交替溅射的方式，制备成Mo/CuIn/CuGa/CuIn/CuGa/CuIn/CuGa多层结构的铜铟镓金属预制层，最后以固态硒粉为硒源，在铜铟镓预制层上真空蒸发厚度是铜铟镓预制层厚度的4～6倍的硒薄膜，再在真空条件下通过三步升温硒化方式进行硒化：首先加热到100℃恒温10～20min，再升温到260℃恒温15～20min，最后再加热到550℃恒温30min，形成具有黄铜矿结构的晶粒较大的铜铟镓硒吸收层；本发明专利技术方法以溅射为基础,可实现各种元素独立控制,是一个直接面向产业化的薄膜制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池吸收层的制备方法
本专利技术属于半导体薄膜制备技术和新能源的开发利用领域，具体涉及一种铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池吸收层的制备方法。
技术介绍
铜铟硒(CuInSe2,简称CIS)或铜铟镓硒（CuInxGa1-xSe2，简称CIGS)薄膜太阳能电池因其既具有高的光电转换效率，又具有比较低的制作成本，性能稳定，不会发生光诱导衰变，价格也低于传统的晶体硅电池，因而成为各国太阳能电池材料的研究热点之一。铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池主要由玻璃衬底、钼（Mo）背电极、铜铟镓硒(CIGS)吸收层、缓冲层、窗口层、减反射层和铝电极组成，其中铜铟镓硒(CIGS)吸收层是太阳电池中的核心材料，制备高效铜铟镓硒(CIGS)电池的关键技术之一是要获得高质量的吸收层。铜铟镓硒(CIGS)薄膜的制备方法多种多样，主要的制备方法大致可以归结为真空制备技术和非真空制备技术两大类。真空制备工艺主要有多源共蒸发技术、溅射技术、分子束外延技术、化学气相沉积技术等；而非真空制备技术包括电沉积、旋涂法和丝网印刷等方法。虽然铜铟镓硒(CIGS)薄膜的制备方法多种多样，但仅有多源共蒸发技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于其制备方法包括以下步骤：（1）采用射频磁控溅射技术在清洗干净的玻璃衬底上制备金属钼背电极；（2）采用射频磁控溅射技术，以铜铟合金靶和铜镓合金靶为溅射靶材，以氩气作为溅射气体，采用双靶交替溅射的方式，制备成Mo/CuGa/CuIn/CuGa/CuIn/CuGa/……CuIn/CuGa多层结构的铜铟镓金属预制层；（3）以固态硒粉为硒源，采用三步升温硒化方式，对铜铟镓预制层进行硒化制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池吸收层。

【技术特征摘要】
2012.02.29 CN 201210050528.01.一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于其制备方法包括以下步骤：（1）采用射频磁控溅射技术在清洗干净的玻璃衬底上制备金属钼背电极；（2）采用射频磁控溅射技术，以铜铟合金靶和铜镓合金靶为溅射靶材，以氩气作为溅射气体，采用双靶交替溅射的方式，制备成Mo/CuGa/CuIn/CuGa/CuIn/CuGa/……CuIn/CuGa多层结构的铜铟镓金属预制层；采用射频磁控溅射技术制备多层结构的铜铟镓金属预制层的方法是：以铜铟合金靶和铜镓合金靶为溅射靶材，采用交替溅射CuIn和CuGa靶的方式制备Mo/CuGa/CuIn/CuGa/CuIn/CuGa/CuIn/CuGa多层结构的铜铟镓金属预制层；CuIn层溅射功率40～60W、氩气压强为0.8～1.5Pa，溅射时间为10～20min；CuGa层溅射功率为40～60W、氩气压强...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏爱香，刘军，赵湘辉，招瑜，刘俊，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：