[发明专利]铜锌锡硒薄膜太阳电池的制备方法

权利要求书

1.铜锌锡硒薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1.将衬底上带有Mo背电极的一面向下置入蒸发腔室中可旋转的样品架内，衬底的上方置衬底加热器；作为蒸发源的Cu、Zn、Sn、Se均匀分布在蒸发腔室内衬底的Mo背电极下方周边，每一蒸发源上面置有一蒸发源挡板；

步骤2.用真空泵将蒸发腔室内抽真空至10^-4Pa，将衬底加热至380℃，将各蒸发源中Cu加热至1100℃～1200℃、Zn加热至280℃～380℃、Sn加热至1000℃～1100℃、Se加热至200℃～250℃，旋转样品架，打开Zn、Sn、Se上面的蒸发源挡板，在衬底的Mo背电极上共蒸发Zn、Sn、Se，蒸发时间为10min，Mo背电极上沉积一层预置层薄膜；

步骤3.当衬底继续加热至500℃时，关闭Zn、Sn上面的蒸发源挡板，打开Cu上面的蒸发源挡板，共蒸发Cu、Se，蒸发时间为23min，步骤2中的预置层薄膜变为富Cu吸收层薄膜；

步骤4.关闭Cu上面的蒸发源挡板，停止Cu蒸发源加热，打开Zn、Sn的蒸发源挡板，共蒸发Zn、Sn、Se，蒸发时间为12min，步骤3中的富Cu吸收层薄膜变为贫Cu吸收层薄膜；

步骤5.关闭Zn蒸发源挡板，停止Zn蒸发源加热，衬底在Sn、Se气氛下以20-30℃/min的速率降温，直至衬底温度低于450℃后关闭Sn的蒸发源挡板，停止Sn蒸发源加热；衬底继续降温至低于350℃后关闭Se的蒸发源挡板，停止Se蒸发源加热，停止衬底旋转，待衬底冷却至室温后取出，Mo背电极上的贫Cu吸收层薄膜形成铜锌锡硒薄膜吸收层；

步骤6.在铜锌锡硒薄膜吸收层上面依次制作CdS缓冲层、本征i-ZnO层、透明导电薄膜窗口层和金属栅电极。

2.根据权利要求1所述的铜锌锡硒薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述衬底为钠钙玻璃、钛箔或不锈钢箔；所述Mo背电极厚度为1μm。

3.根据权利要求1所述的铜锌锡硒薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述衬底加热器由盘绕在不锈钢托盘上的电炉丝构成。

4.根据权利要求1所述的铜锌锡硒薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述每一个蒸发源内部均置有用于监测蒸发温度的热偶。

5.根据权利要求1所述的铜锌锡硒薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述铜锌锡硒薄膜吸收层为1.5μm厚的p型铜锌锡硒吸收层；所述CdS缓冲层为50nm厚的n型CdS缓冲层；所述本征i-ZnO层的厚度为50nm；所述透明导电薄膜窗口层的厚度为300～500nm；所述金属栅电极为Ni/Al金属栅电极。