[发明专利]利用废旧黄铜制备铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体的方法有效

专利信息
申请号: 202110678331.0 申请日: 2021-06-18
公开(公告)号: CN113410338B 公开(公告)日: 2022-04-29
发明(设计)人: 刘芳洋;陈望献;潘逸宁;赵祥云;张宗良;蒋良兴;贾明 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: H01L31/18 分类号: H01L31/18;H01L31/032
代理公司: 长沙智勤知识产权代理事务所(普通合伙) 43254 代理人: 曾芳琴
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 利用 废旧 黄铜 制备 铜锌锡硫硒 薄膜 太阳电池 前驱 方法
【权利要求书】:

1.一种利用废旧黄铜制备铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

A、洗涤

在液固比4-10:1、温度25-70℃的条件下用清洗剂搅洗废旧黄铜,其中,所述清洗剂包括乙醇、异丙醇、丙酮中的一种或多种;

B、氧化碱浸

向步骤A洗净后的物质中加入pH稳定剂、氧化剂和氨水,加热至30-70℃并进行搅拌,其中,液固比5-8:1,pH调节至10-11,搅拌转速为200-400rpm;将搅拌后的物质进行过滤得到滤渣和滤液;

C、蒸氨

将步骤B获得的滤液置于旋转蒸发器中,并加热至60-80℃,将溶剂蒸发,其中得到的氨气可循环进入步骤B中再次使用;

D、酸溶

向步骤C获得的物质中加入含酸的水溶液,进行过滤得到滤渣和滤液;

E、蒸发

将步骤D的滤液置于敞口容器中,并加热至80-100℃,将溶剂完全蒸发或将加热后的溶液置于0-10℃环境中,通过溶解度随温度变化快速结晶析出;

F、按配比添加铜盐、 锌盐、锡盐和硫源

将步骤E得到的物质加入有机溶剂中,并向有机溶剂中添加铜盐、锌盐、锡盐和硫源,得到所需铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体溶液,其中,根据步骤E得到的物质中铜和锌的含量以及铜锌锡硫硒前驱体材料中铜、锌、锡的配比值确定铜盐、锌盐、锡盐和硫源添加量。

2.如权利要求1所述的利用废旧黄铜制备铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体的方法,其特征在于,所述步骤A中的液固比为5:1,温度为50-60℃。

3.如权利要求1所述的利用废旧黄铜制备铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体的方法,其特征在于,所述步骤B中,pH稳定剂为(NH4)2CO3或NH4Cl,实际用量为理论用量的1.2-2.0倍,氧化剂为H2O2,液固比为7:1,加热温度为50-70℃,pH为10,搅拌速度300rpm。

4.如权利要求1所述的利用废旧黄铜制备铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体的方法,其特征在于,所述步骤C中,将滤液加热至80℃。

5.如权利要求1所述的利用废旧黄铜制备铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体的方法,其特征在于,所述步骤D中,酸为盐酸或醋酸的水溶液。

6.如权利要求1所述的利用废旧黄铜制备铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体的方法,其特征在于,所述步骤E中,加热析出的温度为80℃,冷却析出的温度为0℃。

7.如权利要求1所述的利用废旧黄铜制备铜锌锡硫硒薄膜太阳电池前驱体的方法,其特征在于,所述步骤F中,Cu/(Zn+Sn)的摩尔比为0.7-1.0,Zn/Sn摩尔比为1.0-1.3,(Cu+Zn+Sn)/S摩尔比为0.5。

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