[发明专利]铜锌锡硫吸收层薄膜及铜锌锡硫太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种铜锌锡硫吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)清洗衬底；

(2)利用磁控溅射技术在所述衬底上沉积钼背电极薄膜或ITO导电薄膜；

(3)按摩尔比为1～4∶0.5～2∶0.5～2∶1～10∶5～50称取硫酸铜、硫酸锌、硫酸锡、硫代硫酸钠和酒石酸钾，溶解于溶剂中，超声得到待镀电解液，接着进行电沉积镀膜，得到致密的铜锌锡硫前驱体薄膜；

(4)将前述铜锌锡硫前驱体薄膜和100～2000mg硫粉置于真空条件下进行硫化退火处理，得到所述铜锌锡硫吸收层薄膜。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的硫化退火处理，是将所述铜锌锡硫前驱体薄膜与硫粉放在石墨舟中，然后将石墨舟置于退火炉中，抽真空，接着通入N₂，以0.5～1℃/S升温速率加热退火炉，从室温升到450～600℃，保温5～120分钟，然后自然降温至室温。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的硫化退火处理，是将所述铜锌锡硫前驱体薄膜与硫粉放在石墨舟中，然后将石墨舟置于退火炉中，抽真空，接着通入N₂，以1～80℃/S升温速率加热退火炉，从室温升到450～600℃，保温5～120分钟，然后自然降温至室温。

4.一种铜锌锡硫薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：进行所述步骤(1)至(4)之后，继续以下步骤：

(5)采用化学水浴法在所述铜锌锡硫吸收层薄膜上沉积CdS缓冲层；

(6)在前述所述CdS缓冲层继续沉积透明导电氧化物i-ZnO和AZO，得到铜锌锡硫薄膜太阳能电池。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述CdS缓冲层的厚度为40～140纳米。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述透明导电氧化物i-ZnO的沉积厚度为50～150纳米。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述AZO的沉积厚度为400～900纳米。