[发明专利]制备五元化合物半导体CZTSSe的方法和薄膜太阳能电池

摘要

本发明涉及制备由Cu2ZnSn(S,Se)4类型的五元锌黄锡矿/亚锡酸盐构成的化合物半导体的方法，该方法包含下面的步骤：制备至少一个前体叠层，所述叠层由第一前体层和第二前体层组成，其中在第一阶段中，通过将金属铜、锌和锡沉积到基体上制备第一前体层，和在第二阶段中，通过将硫属元素硫和/或硒沉积到第一前体层上制备第二前体层；在工艺室中热处理该至少一个前体叠层使得第一前体层的金属和第二前体层的至少一种硫属元素反应性地转化为化合物半导体；在至少一个前体叠层的热处理过程中将至少一种工艺气体供入到工艺室中，其中，如果第二前体层中含有选自硫和硒的硫属元素，则工艺气体中含有相应的其它硫属元素和/或含相应的其它硫属元素的化合物，或者，如果第二前体层中含有两种硫属元素硫和硒，则工艺气体中含有硫和/或硒和/或含硫化合物和/或含硒化合物。另外，本发明涉及基体上带有有五元化合物半导体Cu2ZnSn(S,Se)4组成的吸收体的薄膜太阳能电池，其中该吸收体从半导体表面到基体界面具有不同构型的可预先规定的硫深度分布。

主权项

制备由Cu2ZnSn(S,Se)4类型的五元锌黄锡矿/亚锡酸盐构成的化合物半导体的方法，该方法包含下面的步骤：‑制备至少一个前体叠层(11)，所述前体叠层由第一前体层(5)和第二前体层(6)组成，其中在第一阶段中，通过将金属铜、锌和锡沉积到基体(12)上制备第一前体层(5)，和在第二阶段中，通过将硫属元素硫和/或硒沉积到第一前体层(5)上制备第二前体层(6)，‑在工艺室(13)中热处理该至少一个前体叠层(11)，使得第一前体层(5)的金属和第二前体层(6)的至少一种硫属元素反应性地转化为化合物半导体(2)，‑在所述至少一个前体叠层(11)的热处理过程中将至少一种工艺气体供入到工艺室(13)中，其中，如果第二前体层(6)中含有选自硫和硒的硫属元素，则工艺气体中含有相应的其它硫属元素和/或含相应的其它硫属元素的化合物，或者，如果第二前体层(6)中含有两种硫属元素硫和硒，则工艺气体中含有硫和/或硒和/或含硫化合物和/或含硒化合物。