一种蒸发法制备铜铟镓硒太阳能电池吸收层的方法

摘要

本发明涉及一种蒸发法制备铜铟镓硒太阳能电池吸收层的方法，它利用真空蒸发镀膜的方法蒸发硒化亚铜(Cu₂Se)、硒化铟(In₂Se₃)、硒化镓(Ga₂Se₃)粉末，在衬底上形成铜铟镓硒(CIGS)薄膜。本发明所提供的CIGS薄膜的制备方法只需一种设备，一次成膜，简单易行，通过改变粉末的比例或蒸发速率可以方便的实现对CIGS薄膜内成分的控制，可以有效的降低CIGS薄膜太阳能电池的生产成本和周期。

主权项

一种蒸发法制备铜铟镓硒太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，包括如下步骤：（i）分别将粉末粒径均不大于75μm的Cu₂Se粉末、In₂Se₃粉末和Ga₂Se₃粉末放入三源共蒸发镀膜机的三个蒸发源处；（ii）在真空度大于3×10^‑3Pa的条件下，加热衬底，使衬底的温度达到150℃～450℃；（iii）同时加热加有In₂Se₃粉末的蒸发源和加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源，以350～450℃/min的升温速度，使加有In₂Se₃粉末的蒸发源温度升至600～700℃、加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源温度升至800～900℃，In₂Se₃粉末和Ga₂Se₃粉末蒸发后在衬底上沉积，待衬底上沉积的第一层薄膜厚度为950～1050 nm时，关闭加有In₂Se₃粉末的蒸发源和加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源；然后，加热加有Cu₂Se粉末的蒸发源，以350～450℃/min的升温速度，使加有Cu₂Se粉末的蒸发源温度升至1100～1200℃，Cu₂Se粉末蒸发后在衬底上沉积，待衬底上沉积的第二层薄膜厚度为750～850 nm时，关闭加有Cu₂Se粉末的蒸发源；然后，同时加热加有In₂Se₃粉末的蒸发源和加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源，以350～450℃/min的升温速度，使加有In₂Se₃粉末的蒸发源温度升至600～700℃、加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源温度升至800～900℃，In₂Se₃粉末和Ga₂Se₃粉末蒸发后在衬底上沉积，待衬底上沉积的第三层薄膜厚度为150～250 nm时，关闭加有In₂Se₃粉末的蒸发源和加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源；制得铜铟镓硒太阳能电池吸收层。