[发明专利]一种制备硒化锌光电薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明属于光电薄膜制备技术领域，尤其涉及一种制备硒化锌光电薄膜的制备方法。

背景技术

随着社会和经济的发展，我国能源消费总量剧增，能源紧缺及消费能源带来的污染已成为国内社会发展中的突出问题，因此开发利用清洁能源对保护环境、经济可持续发展和构筑和谐社会都有重要的意义。为了更充分地利用太阳能这种清洁、安全和环保的可再生资源，近年来光电材料的研究和发展日益受到重视。

在薄膜光伏材料中，ZnSe是II-VI族化合物半导体，具有闪锌矿晶体结构，直接跃迁型能带结构，ZnSe具有禁带宽(2.67eV)、透光范围宽(0.5～22μm)、发光效率高、吸收系数高等优点，由于其本征吸收峰都落在太阳光谱最强烈的区域，能覆盖太阳光谱高能频段，同时对底层电池具有窗口作用，所以它是太阳能电池的理想材料。此外，ZnSe也是一种电位窗口材料和制备可见光发射器件的优选材料，是很好的可见光光导材料和可见光发光材料。因此，ZnSe薄膜的制备和特性研究必将对这些光电器件的发展应用起到积极的推动作用。

目前，硒化锌多晶制备技术很多，从合成反应类型上可分为湿法和干法；从合成的技术特点上可分为化学气相沉积法、气相反应法、液相合成法、元素直接反应法、化学浴沉积法、电化学沉积法、分子束外延法和光化学沉积法等。本实验采用旋涂-化学共还原法制备硒化锌光电薄膜。

如前面所述方法一样，其它方法也有不同的缺陷。与本发明相关的还有如下文献：

[1]R.B.Kale，C.D.Lokhande，Use of modified chemical route for ZnSe nanocrystalline thin films growth：Study on surface morphology and physical properties，Applied Surface Science 252(2006)5768-5775.

文章主要描述了以化学浴沉积法制备ZnSe纳米晶体薄膜，沉积完成后在200℃退火一定时间，然后对薄膜的形貌和物理性能进行了研究。

[2]Jeewan Sharma，S.K.Tripathi，Effect of deposition pressure on structural，optical and electrical properties of zinc selenide thin films，Physica B 406(2011)1757-1762.

主要报道了用惰性气体冷凝法制备了沿(111)方向择优生长的ZnSe，并研究了压力对ZnSe薄膜的结构和光电性能的影响。

[3]R.B.Kale，C.D.Lokhande，Influence of air annealing on the structural，morphological，optical and electricalproperties of chemically deposited ZnSe thin films，Applied Surface Science 252(2005)929-938.

文章报道了用化学浴法在玻璃基片上沉积ZnSe薄膜，并研究了退火过程对薄膜结构形貌和光电性能的影响。

[4]S.Venkatachalama，D.Mangalaraj，Sa.K.Narayandass，et al，Structure，optical and electrical properties of ZnSe thin films，Physica B 358(2005)27-35.

主要描述了通过真空蒸发技术制备ZnSe薄膜，主要研究的是基片温度对薄膜的化学组成、结构及物理性能的影响。

[5]Ahmet Karatay，H.Gul Yaglioglu，Ayhan Elmali，et al，Thickness-dependent nonlinear absorption behaviors in polycrystalline ZnSe thin films，Optics Communications 285(2012)1471-1475.

论文中用溅射蒸发法制备了各种厚度的ZnSe薄膜，并研究了薄膜厚度对ZnSe的各种光学性能的影响。

发明内容

本发明为了解决现有技术的不足，而发明了一种与现有技术的制备方法完全不同的，硒化锌太阳电池用薄膜材料的制备工艺。