一种提高铜锌锡硫/硫化铟太阳能电池效率的方法

摘要

本发明公开了一种提高铜锌锡硫/硫化铟太阳能电池效率的方法，用溶胶‑凝胶法制备铜锌锡硫薄膜，随后对负载有铜锌锡硫薄膜的钼基片进行加热处理，待基片升高到150℃时，采用真空热蒸发法在铜锌锡硫薄膜上面生长硫化铟薄膜，得到铜锌锡硫/硫化铟异质结，大大提高了铜锌锡硫/硫化铟太阳能电池的效率。此外，本发明可操作性强，容易实现，能用于薄膜太阳能电池的制备，对太阳能电池效率的提高有着重要贡献。

主权项

一种提高铜锌锡硫/硫化铟太阳能电池效率的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1）：对透明玻璃片进行清洁处理，即将玻璃片依次在去离子水、丙酮和乙醇中进行超声处理，然后取出、烘干；步骤2）：将步骤1）烘干的玻璃片放入溅射机的基片架上，之后抽真空，溅射金属钼；步骤3）：将一水合醋酸铜、二水合醋酸锌以及二水合氯化亚锡混合后，加入硫脲溶解到乙二醇甲醚中，并加入稳定剂，50℃水浴加热搅拌1h，得到胶体；步骤4）：利用旋涂法将步骤3）制备的胶体涂覆在步骤2）所得的钼基片上， 经280℃烘烤制成铜锌锡硫预制层薄膜；重复数次以达到所需薄膜厚度，膜厚为800nm；步骤5）：把步骤4）制得的铜锌锡硫预制层薄膜样品放入石英舟，再放进硫化炉中的石英玻璃管内，用机械泵对石英玻璃管抽真空，到5pa以下后关闭机械泵；然后往炉中的石英玻璃管通入N₂气体，流量为180sccm，通10min后保持通入N₂气体，再通入H₂S气体，流量为20sccm；十分钟之后，开始让硫化炉升温，1h后升到580℃，保持温度1h，随后用冷却水冷却4h至室温，制得太阳电池吸收层材料铜锌锡硫薄膜；步骤6）：将步骤5）制得的铜锌锡硫薄膜置于真空蒸发炉的蒸发腔内；将硫化铟粉末置于蒸发舟中，再放进蒸发腔内；将蒸发腔抽真空后，对负载有铜锌锡硫薄膜的钼基片进行加热，待基片升高到150℃时，加电流对蒸发舟进行加热，至蒸发舟内的硫化铟粉末完全蒸发，此时电流为100A，然后停止蒸发，得到铜锌锡硫/硫化铟异质结；步骤7）：在步骤6）所得的异质结上溅射上本征氧化锌；步骤8）：在步骤7）制备的样品上溅射掺铟氧化锡；步骤9）：在步骤8）制备的样品上覆盖掩膜版后，用真空热蒸发栅状金属铝电极。