[发明专利]一种铜锌锡硫薄膜太阳电池

权利要求书

1.一种铜锌锡硫薄膜太阳电池，包括依次连接的玻璃衬底(1)、背电极(2)、吸收层（3）、第二中间层(4)、缓冲层(5)、透明导电窗口层(6)和上电极(7)；其特征在于：所述第二中间层(4)为ZnS薄膜。

2.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于：吸收层(3)为铜锌锡硫薄膜。

3.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于：吸收层(3)为（112）,（220）,（312）高度择优取向的铜锌锡硫薄膜。

4.如权利要求1或2或3所述的太阳电池，其特征在于：吸收层(3)通过在背电极(2)上依次沉积第一中间层(301)和铜锌锡硫预制层（302）后，于560±10℃的硫气氛下原位退火45~60min后制得，其中，第一中间层(301)为ZnO薄膜。

5.如权利要求4所述的太阳电池，其特征在于：铜锌锡硫预制层（302）以硫化锌靶与铜锡合金靶为靶材，采用磁控溅射分步沉积得到，其厚度为700~800nm。

6.如权利要求4所述的太阳电池，其特征在于：第一中间层(301)以氧化锌靶为靶材，采用磁控溅射沉积得到，其厚度为10~20nm。

7.如权利要求1-4任一所述的太阳电池，其特征在于：吸收层(3)厚度为900~1500nm。

8.一种铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，包括：

（1）采用磁控溅射法在同一腔体中依次在玻璃衬底（1）上沉积背电极（2）Mo薄膜、第一中间层（301）ZnO薄膜、铜锌锡硫预制层（302）的步骤；

（2）上述样品在硫气氛下进行原位退火处理后，所述第一中间层（301）ZnO薄膜与铜锌锡硫预制层（302）发生反应生成吸收层（3）铜锌锡硫薄膜的步骤；

（3）采用磁控溅射法在吸收层（3）上沉积第二中间层（4）ZnS薄膜的步骤；

（4）采用化学水域法在第二中间层（4）上沉积缓冲层（5）CdS薄膜的步骤；

（5）采用磁控溅射法在缓冲层（5）上依次沉积i-ZnO薄膜和ZnO:Al薄膜作为透明导电窗口层（6）的步骤；

（6）采用电子束蒸发镀膜法在透明导电窗口层（6）的ZnO:Al薄膜上制备上电极（7）的步骤。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，采用Mo靶材沉积背电极（2）时，分别在气压1.2Pa下溅射15min，在气压0.3Pa下溅射50min，加载电源为直流，溅射功率为200W，沉积厚度为1μm。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，采用氧化锌靶沉积第一中间层（301）时，靶材加载电源为射频，溅射功率为50W，沉积厚度为10~20nm。