一种制备铜锡硫薄膜太阳能电池吸收层的方法

摘要

本发明公开了一种制备铜锡硫薄膜太阳能电池吸收层方法，该方法将高纯度的水溶性金属盐和硫源溶于去离子水中，分别放在不同的超声雾化罐中，通过一步超声雾化热解结合原位退火法，无需后续硫化就可以得到高质量的太阳能电池吸收层薄膜。本发明提高了前驱体溶液的稳定性，减少硫源的使用量，精确控制金属离子比例，实现高质量的铜锡硫半导体薄膜的制备。

主权项

一种铜锡硫薄膜太阳能电池吸收层的制备方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：a）衬底的选择和清洗采用镀有FTO导电薄膜的钠钙玻璃作为衬底；衬底采用乙醇、丙酮和去离子水超声处理20分钟，然后用氮气吹干备用；b）金属盐前躯液的配置首先，取水溶性锡盐溶入去离子水中，配制成浓度为0.01～0.2M/L的溶液；其次，按照Cu/Sn摩尔比1～3:1称取固体水溶性铜盐加入到配制好的锡盐溶液中，然后，将溶液放置在恒温磁力搅拌器上搅拌0.5h，得到稳定的金属盐前躯液，备用；c）硫脲前躯液的配置取固体硫脲，溶入去离子水中，配制成浓度为0.01～1M/L的溶液；将配制好的溶液放置在恒温磁力搅拌器上搅拌0.5h，得到稳定、澄清的硫脲前躯液，备用；d）喷涂将配置好的金属盐前躯液及硫脲前躯液分别置于两个雾化罐中，衬底置于雾化喷涂装置的喷涂腔中，雾化喷涂装置对衬底进行雾化喷涂沉积，沉积结束后，关闭金属盐前躯液雾化罐，保持衬底温度不变，在硫脲雾汽中原位退火10～30min，在衬底上得到所述铜锡硫薄膜；其中：所述雾化喷涂装置包括加热台、雾化罐、喷涂腔及加热控制器，加热台能够旋转，喷涂腔罩于加热台之上，雾化罐为两个、对称设于加热台两侧，雾化罐的喷口伸入喷涂腔，加热控制器通过电连接，控制对加热台的加热。