[发明专利]铜铟镓硒多层薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种铜铟镓硒多层薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

配制步骤：配制包含不同Ga/(In+Ga)比例的铜铟镓硒前驱溶胶；

涂覆步骤：非真空条件下，按照在从衬底到远离衬底的方向上Ga/(In+Ga)比例为先递减后递增的方式，将所述铜铟镓硒前驱溶胶逐层涂覆到衬底上，得到铜铟镓硒前驱薄膜；

生成步骤：对所述涂覆步骤最终得到的铜铟镓硒前驱薄膜进行热处理，冷却后即制成铜铟镓硒多层薄膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配制步骤包括：

将CuSe纳米颗粒和(In_1-xGa_x)₂Se₃纳米颗粒分别均匀分散在分散剂中，根据需要的化学计量比进行混合，得到具有不同Ga/(In+ga)比例的铜铟镓硒前驱溶胶。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述铜铟镓硒前驱溶胶中Cu离子浓度控制在0.2摩尔/升～1摩尔/升；

所述分散剂选自甲醇、乙醇、环己烷、甲苯、二甲苯和己硫醇中的任一种；

所述CuSe纳米颗粒和(In_1-xGa_x)₂Se₃纳米颗粒的粒径小于等于50纳米。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述涂覆步骤中，每进行一层涂覆后，对涂覆得到的铜铟镓硒前驱薄膜进行烘干；

所述涂覆步骤中使用旋转涂膜法进行涂覆，其中，旋涂机的转速控制在100转/分钟～6000转/分钟，涂膜时间为30秒～2分钟；或者，所述涂覆步骤中使用浸渍提拉法进行涂覆，其中，提拉机的速率控制在0.2厘米/分钟～5厘米/分钟，浸泡时间控制在1分钟～4分钟。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成步骤具体包括：

烧结子步骤，将所述涂覆步骤最终得到的铜铟镓硒前驱薄膜放到气氛退火炉中，将所述气氛退火炉以预定升温速率升温到预定最高温度，并在所述预定最高温度下保温预定时间；

冷却子步骤，将热处理后的铜铟镓硒前驱薄膜随炉冷却到室温，即制成铜铟镓硒多层薄膜。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定升温速率为10℃/s～100℃/s，所述预定最高温度为450℃～650℃，所述预定时间为0.5小时～3小时。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在将所述涂覆步骤最终得到的铜铟镓硒前驱薄膜放到气氛退火炉后，通入惰性气氛。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述烧结子步骤中，在所述气氛退火炉升温到200℃～400℃时，通入的含硒气氛，所述冷却子步骤中，当温度降至300℃～200℃时，停止含硒气氛的通入。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含硒气氛为硒蒸气或H2Se气体，其流量为0.1L/min～4L/min。

10.一种铜铟镓硒多层薄膜，其特征在于，包括设置在衬底上的具有不同Ga/(In+Ga)比例的CuIn_1-xGa_xSe₂多层膜结构，其中Ga/(In+Ga)比例在从衬底到远离衬底的方向上为先递减后递增，0.2≤x≤0.4。