[发明专利]一种CZTSSe薄膜的制备方法及其在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种CZTSSe薄膜的制备方法，其特征在于，将Se粉涂覆于铜箔的A面，铜箔固定于靶台上，引入M气氛，利用磁控溅射将Cu， Zn， Sn三种金属靶材共溅射到铜箔B面上，所述M气氛中含有H₂S气体，溅射过程中Se粉与H₂S气体转化为Se和H₂S的等离子体气氛，并与Cu， Zn，Sn反应形成Cu-Zn-Sn-S-Se前驱体预制膜，再经退火处理，即得CZTSSe薄膜；

控制H₂S气体的总通入量与涂覆于铜箔的A面上Se粉的量与按摩尔比计为1:5~20；

所述溅射过程中，基底的温度为250~500℃。

2.根据权利要求1所述的一种CZTSSe薄膜的制备方法，其特征在于，所述M气氛为H₂S气氛或Ar和H₂S的混合气氛。

3.根据权利要求2所述的一种CZTSSe薄膜的制备方法，其特征在于，所述M气氛为Ar和H₂S的混合气氛时，控制Ar与H₂S的体积比为1:1~10。

4.根据权利要求1所述的一种CZTSSe薄膜的制备方法，其特征在于，所述溅射功率为40~80W，溅射时间为10~60 min。

5.根据权利要求1所述的一种CZTSSe薄膜的制备方法，其特征在于，所述退火温度为400~900℃，保温时间为30~180 min，升温速率为1~10℃/min；

所述退火处理在保护气氛下进行，所述保护气氛为氮气气氛或氩气气氛。

6.根据权利要求3所述的一种CZTSSe薄膜的制备方法，其特征在于，所得CZTSSe薄膜的厚度为0.5-1μm，所得CZTSSe薄膜中，Cu/(Zn+Sn)原子比为0.7~1，Zn/Sn原子比为1.2~1.4，S/(S+Se)原子比为0.05~0.2，(S+Se)/Sn原子比为4.1~3.7。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的制备方法所制备的CZTSSe薄膜的应用，其特征在于，所制备的CZTSSe薄膜应用于锂离子电池。