[发明专利]一种柔性不锈钢衬底上CIGS吸收层制备方法

权利要求书

1.一种柔性不锈钢衬底上CIGS吸收的层制备方法，其特征在于，其包括：在清洗后的不锈钢衬底上，溅射沉积30nm厚的Ti膜层，随后在其上沉积Mo层将Cu、Ga、Se蒸发沉积在Mo层上，形成CuGaSe₂层，以增强Mo/CIGS层间的粘附性能，同时形成Ga梯度。

将In、Ga、Se蒸发沉积在CuGaSe₂层上，形成(In_1-xGa_x)₃Se₅预制层。

将Cu、和Se蒸发沉积在(In_1-xGa_x)₃Se₅预制层上，形成富铜Cu(InGa)Se₂和二次相Cu_xSe，Br₂水溶液刻蚀二次相Cu_xSe，再将In、Se蒸发沉积在刻蚀后的Cu(InGa)Se₂表面，形成贫铜富铟的In₂Se₃层，对表面形成In₂Se₃层的样品进行退火处理。

在In₂Se₃层上蒸发沉积Na₂S预置层，再对样品进行高温退火处理。

2.根据权利要求1所述的CIGS吸收层的沉积方法，其特征在于：在Ar气下，在甲苯、丙酮和异丙醇依次超声清洗后的不锈钢衬底上，磁控溅射沉积30nm的Ti层，接着在Ti层表面溅射沉积Mo层。

3.根据权利要求1所述的CIGS吸收层的沉积方法，其特征在于：在380℃的Mo层表面共蒸发沉积Cu、Ga、Se，形成厚0.2μm，[Cu]/[Ga]＝1.55的CuGaSe₂膜层。蒸发沉积期间，Cu源的蒸发温度固定在1070℃，Se源的蒸发温度固定在185℃，Ga源的蒸发温度固定在890℃。

4.根据权利要求1所述的CIGS吸收层的沉积方法，其特征在于：在Se气氛中，1-2min内将衬底从380℃升高至400℃，在此温度下，共蒸发In、Ga、Se源16min，使In、Ga、Se在CuGaSe₂膜层表面形成1.6μm、[Ga]/[In+Ga]～0.43的(InGa)₃Se₅预置层。(InGa)₃Se₅预制层沉积期间，In源的蒸发温度固定在930℃，Ga源的蒸发温度固定在1100℃，In源的蒸发温度固定在215℃；In的蒸发沉积速率为/sec，Ga的蒸发沉积速率为/sec，Se的蒸发沉积速率为/sec。

5.根据权利要求1所述的CIGS吸收层的沉积方法，其特征在于：关闭Ga源，使Ga蒸发速率降低为零后关闭In源。直至In蒸发沉积速率降低为零后，再在Se气氛中，7min内将衬底从400℃升高至590℃。

6.根据权利要求1所述的CIGS吸收层的沉积方法，其特征在于：将Cu、Se共蒸发沉积在590℃的(InGa)₃Se₅预制层表面，在20min内形成1.8μm、Cu]/[In+Ga]max＝1.25的富铜化学计量比的Cu(InGa)Se₂和二次相Cu_xSe。Cu(InGa)Se₂和Cu_xSe沉积期间，Cu源的蒸发温度固定在1300℃，Cu的蒸发沉积速率为/sec。

7.根据权利要求1所述的CIGS吸收层的沉积方法，其特征在于：关闭Cu源，使样品在Se气氛中，590℃下退火2min后关闭衬底加热装置，在使衬底温度从590℃降低到300℃时关闭Se源。

8.根据权利要求1所述的CIGS吸收层的沉积方法，其特征在于：室温下，用加有浓度为0.12mol/L的KBr溶液的0.23mol/L的Br₂水溶液刻蚀CIGS表面8min。