[发明专利]一种银掺杂铜锌锡硫薄膜太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种银掺杂铜锌锡硫薄膜太阳电池，其特征在于，包括依次连接的玻璃衬底（1）、背电极（2）、吸收层（3）、缓冲层（4）、透明导电窗口层（5）和顶电极（6），所述吸收层（3）为银掺杂铜锌锡硫薄膜，厚度为2000nm~2500nm。

2.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述背电极（2）为双层Mo薄膜，包括高阻层Mo薄膜和低阻层Mo薄膜，其总厚度为1μm。

3.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述缓冲层（4）为CdS薄膜，厚度为50~60nm。

4.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述透明导电窗口层（5）为依次沉积的60~80nm的本征ZnO薄膜和500~600nm的ZnO:Al薄膜。

5.如权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述的吸收层（3）通过在背电极（2）上沉积一层25nm厚的Ag薄膜，再在Ag薄膜上采用旋涂法涂覆铜锌锡前驱体溶液，最后经高温硫化制得。

6.如权利要求1-5任一所述的银掺杂铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在洁净的钠钙玻璃衬底上采用直流法溅射双层Mo薄膜作为背电极；

（2）在背电极上，采用射频法溅射沉积一层25nm厚的Ag薄膜；

（3）在Ag薄膜上采用旋涂法制备前驱体薄膜；

（4）对前驱体薄膜进行高温硫化制得吸收层；

（5）在吸收层上，采用化学水浴法沉积CdS薄膜作为缓冲层；

（6） 在缓冲层上，采用射频溅射法溅射一层本征ZnO薄膜和一层ZnO:Al薄膜作为透明导电窗口层；

（7）在透明导电窗口层上，采用电子束蒸发法制备银电极作为顶电极。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤 (2) 中，沉积Ag薄膜时，Ag靶的溅射功率为100W，溅射气压为0.3Pa，溅射厚度为25nm。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，在Ag薄膜上采用旋涂法涂覆铜锌锡前驱体溶液制备前驱体薄膜。

9.如权利要求6或8所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，前驱体薄膜具体制备步骤如下：取1mL前驱体溶液滴在Ag薄膜上，将匀胶机调至4000转/分钟，甩胶20秒，再于300℃下保温5min，将旋涂、甩胶、保温三个步骤重复5~6次即得前驱体薄膜。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，前驱体溶液通过如下步骤制备：取0.006mol乙酸铜，0.0037mol乙酸锌和0.0033mol氯化亚锡加入10mL二甲基甲酰胺溶剂中，于50℃的水浴下封口加热15min，加入0.026mol硫脲，封口，继续水浴加热50min，取上述溶液放入离心管中，8000转/分钟离心5分钟。