一种铜锌锡硫薄膜太阳能电池的全非真空工艺制备方法

摘要

一种铜锌锡硫薄膜太阳能电池的全非真空工艺制备方法，属于光电材料新能源技术领域，本发明成本低廉并且适合太阳能电池的规模化大批量生产，其步骤包括：a、提供衬底层；b、背电极层制备：制备一层钼或银薄膜；c、吸收层制备：制备铜锌锡金属前躯体，再通过硫化热处理得到铜锌锡硫薄膜；d、缓冲层制备：制备硫化镉或硫化锌薄膜；e、窗口层制备：制备本征氧化锌窗口层薄膜；f、顶电极层制备：制备掺铝氧化锌顶电极层薄膜；g、栅电极制备：采用再流焊层压复合工艺制备栅电极；上述铜锌锡金属前驱体分别由铜、锌、锡薄膜镀液以电镀的方法制备而成。本发明具有工艺成本低、适合大规模生产的优点，因而具有非常好的推广利用价值。

主权项

一种铜锌锡硫薄膜太阳能电池的全非真空工艺制备方法，其特征是，其步骤包括：a、提供衬底层；b、背电极层制备：采用电化学沉积法制备一层钼或银薄膜；c、吸收层制备：采用电化学沉积法制备铜锌锡金属前躯体，再通过硫化热处理得到铜锌锡硫薄膜；d、缓冲层制备：采用化学水浴法制备硫化镉或硫化锌薄膜；e、窗口层制备：采用化学水浴法制备本征氧化锌窗口层薄膜；f、顶电极层制备：采用化学水浴法制备掺铝氧化锌顶电极层薄膜；g、栅电极制备：采用再流焊层压复合工艺制备栅电极；在上述吸收层制备中，制备铜锌锡金属前驱体包括：提供铜薄膜镀液、锌薄膜镀液及锡薄膜镀液，分别用铜薄膜镀液、锌薄膜镀液及锡薄膜镀液以电镀的方法制备铜、锌、锡薄膜金属前驱体；其中，所述铜薄膜镀液的含量及电流参数如下：硫酸铜：180～220g/L；浓度为98％的硫酸：50～70g/L；氯离子：0.02～0.08g/L；主光剂：20～40ml/L；整平剂：5～10ml/L；润湿剂：1～2ml/L；用电镀制备铜薄膜金属前驱体的电流密度为1A/dm²，时间为2～3min；锌薄膜镀液的含量及电流参数如下：氯化锌：60～80g/L；氯化钾：150～250g/L；硼酸：25～35g/L；主光剂：12～18ml/L；整平剂：3～5ml/L；润湿剂：1～2ml/L；用电镀制备铜薄膜金属前驱体的电流密度为1.5～2.5A/dm²，时间为0.5～1min；锡镀膜镀液的含量及电镀参数如下：锡含量：40～60g/L；甲基磺酸：150～170g/L；主光剂：45～55g/L；辅光剂：15～30ml/L；抗氧化剂：5～8ml/L；用电镀制备锡薄膜金属前驱体的电流密度为0.5～2A/dm²，时间为0.5～1min。