一种铜锌锡硫吸收层薄膜、制备及包含其的太阳电池

    公开(公告)号:CN114122170B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202111328388.4

    申请日:2021-11-10

    摘要: 本发明涉及一种基于含氧预制层制备铜锌锡硫吸收薄膜(Cu2ZnSnS4,CZTS)的方法,包括以下步骤:(1)衬底的清洗;(2)将清洗好的衬底在真空中磁控溅射,沉积得到双层钼背电极薄膜;电极薄膜基础上进行周期溅射得到含氧铜锌锡硫预制层薄膜;(4)将步骤(3)所述含氧铜锌锡硫预制层薄膜在氮气中热处理,然后与硫粉放入石墨舟,在硫化炉中加热,最后冷却制得铜锌锡硫吸收层薄膜。即本发明通过采用含氧铜锌锡硫预制层薄膜以及优化硫化工艺可以有效减少漏电通道和减低MoS2的厚度,从而制备出符合高效率薄膜太阳电池要求的贫铜富锌的铜锌锡硫吸收层薄膜。同时本发明还提供了一种铜锌锡硫薄膜太阳电池及其制备方法。(3)以ZnO/SnO2/Cu顺序在步骤(2)所述双层钼背

    一种具有硫组分梯度的铜锌锡硫硒薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN112563117A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011448304.6

    申请日:2020-12-09

    摘要: 本发明公开了一种具有硫组分梯度的铜锌锡硫硒薄膜的制备方法,包括以下步骤:将钠钙玻璃放入磁控溅射腔室,沉积双层钼背电极;利用磁控溅射系统,按ZnS/CuS/Sn/CuS的顺序进行多周期分步溅射,沉积铜锌锡硫预制层薄膜;将预制层在氩气条件下低温合金、后高温硒化制备出铜锌锡硒薄膜;将制备的铜锌锡硒薄膜放置于硫化炉进行硫的等离子体硫化,待S等离子体硫化结束后取出样品,冷却,得到具有硫组分梯度的铜锌锡硫硒薄膜,本发明的方法能够制备出高质量的具有带隙梯度的铜锌锡硫硒吸收层薄膜。

    一种具有硫组分梯度的铜锌锡硫硒薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN112563117B

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202011448304.6

    申请日:2020-12-09

    摘要: 本发明公开了一种具有硫组分梯度的铜锌锡硫硒薄膜的制备方法,包括以下步骤:将钠钙玻璃放入磁控溅射腔室,沉积双层钼背电极;利用磁控溅射系统,按ZnS/CuS/Sn/CuS的顺序进行多周期分步溅射,沉积铜锌锡硫预制层薄膜;将预制层在氩气条件下低温合金、后高温硒化制备出铜锌锡硒薄膜;将制备的铜锌锡硒薄膜放置于硫化炉进行硫的等离子体硫化,待S等离子体硫化结束后取出样品,冷却,得到具有硫组分梯度的铜锌锡硫硒薄膜,本发明的方法能够制备出高质量的具有带隙梯度的铜锌锡硫硒吸收层薄膜。

    一种具有锗梯度的铜锌锡锗硒吸收层薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN111755538B

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202010592249.1

    申请日:2020-06-24

    摘要: 本发明公开了一种具有锗梯度的铜锌锡锗硒吸收层薄膜的制备方法,具体包括以下步骤:(1)衬底预处理;(2)钼层和锗层的制备:在预处理后的所述衬底上依次沉积第一钼层、锗层、第二钼层;(3)铜锌锡硫预制层的制备;(4)铜锌锡锗硒吸收层薄膜的制备:将步骤(3)铜锌锡硫预制层制备完成后的所述衬底在210℃热处理30min,然后与硒粉放入硒化炉中,以20℃/min的升温速率从室温升温至550℃,并保温10~13min,自然冷却至室温后得到具有锗梯度的铜锌锡锗硒吸收层薄膜;通过本发明的制备方法可以在背表面形成Ge的浓度梯度,形成一个电子的阻挡层,阻挡载流子在背表面界面处的复合,提高铜锌锡硒基薄膜的载流子收集效率,进一步提升薄膜的性能。

    一种铜锌锡硫吸收层薄膜、制备及包含其的太阳电池

    公开(公告)号:CN114122170A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111328388.4

    申请日:2021-11-10

    摘要: 本发明涉及一种基于含氧预制层制备铜锌锡硫吸收薄膜(Cu2ZnSnS4,CZTS)的方法,包括以下步骤:(1)衬底的清洗;(2)将清洗好的衬底在真空中磁控溅射,沉积得到双层钼背电极薄膜;(3)以ZnO/SnO2/Cu顺序在步骤(2)所述双层钼背电极薄膜基础上进行周期溅射得到含氧铜锌锡硫预制层薄膜;(4)将步骤(3)所述含氧铜锌锡硫预制层薄膜在氮气中热处理,然后与硫粉放入石墨舟,在硫化炉中加热,最后冷却制得铜锌锡硫吸收层薄膜。即本发明通过采用含氧铜锌锡硫预制层薄膜以及优化硫化工艺可以有效减少漏电通道和减低MoS2的厚度,从而制备出符合高效率薄膜太阳电池要求的贫铜富锌的铜锌锡硫吸收层薄膜。同时本发明还提供了一种铜锌锡硫薄膜太阳电池及其制备方法。

    一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法及应用

    公开(公告)号:CN114122169A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111328336.7

    申请日:2021-11-10

    摘要: 本发明公开了一种硒化物靶溅射制备铜锌锡硒吸收层薄膜的方法,具体包括以下步骤:(1)衬底预处理;(2)钼层的制备;(3)铜锌锡硒预制层的制备:以Cu靶、ZnSe化合物靶、SnSe靶作为靶源,在所述钼层上按照ZnSe/SnSe/Cu的顺序溅射,即得到铜锌锡硒预制层;(4)铜锌锡硒吸收层薄膜的制备:将所述铜锌锡硒预制层制备完成后的所述衬底退火硒化处理后,得到一种硒化物靶溅射制备的铜锌锡硒吸收层薄膜;本发明的制备工艺简便、薄膜组分可控、样品制备周期短、薄膜重复性较好,可以制备出符合高效率铜锌锡硒薄膜太阳电池要求的贫铜富锌的铜锌锡硒吸收层薄膜。

    一种具有锗梯度的铜锌锡锗硒吸收层薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN111755538A

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN202010592249.1

    申请日:2020-06-24

    摘要: 本发明公开了一种具有锗梯度的铜锌锡锗硒吸收层薄膜的制备方法,具体包括以下步骤:(1)衬底预处理;(2)钼层和锗层的制备:在预处理后的所述衬底上依次沉积第一钼层、锗层、第二钼层;(3)铜锌锡硫预制层的制备;(4)铜锌锡锗硒吸收层薄膜的制备:将步骤(3)铜锌锡硫预制层制备完成后的所述衬底在210℃热处理30min,然后与硒粉放入硒化炉中,以20℃/min的升温速率从室温升温至550℃,并保温10~13min,自然冷却至室温后得到具有锗梯度的铜锌锡锗硒吸收层薄膜;通过本发明的制备方法可以在背表面形成Ge的浓度梯度,形成一个电子的阻挡层,阻挡载流子在背表面界面处的复合,提高铜锌锡硒基薄膜的载流子收集效率,进一步提升薄膜的性能。