[发明专利]形成半导体膜以及包含该膜的光伏装置的方法

权利要求书

1.一种沉积包含下式化合物的硫铜锡锌矿膜的方法：

Cu_2-xZn_1+ySn(S_1-zSe_z)_4+q，

其中0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1、-1≤q≤1

所述方法包含以下步骤：

使联氨、Cu源、Sn源、S与Se的至少一种的源、及Zn源接触，以形成包括含Zn固体颗粒的分散体；

将所述分散体施加于基材上，以形成薄层；及

在足以形成所述硫铜锡锌矿膜的温度、压力、及时间长度下退火。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述溶液还包含溶剂、胺、聚合物和添加剂中的至少一种。

3.如权利要求1所述的方法，其中x、y、z及q分别是0≤x≤0.5、0≤y≤0.5、0≤z≤1、-0.5≤q≤0.5。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述Cu源是Cu₂S及Cu₂Se中的至少一种。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述Sn源是SnSe、SnS、SnSe₂、及SnS₂中的至少一种。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述Zn源是金属锌、ZnS、及ZnSe中的至少一种。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述Zn源包含颗粒大小从约2nm至约2000nm及在其间的范围的颗粒。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述颗粒的尺寸由下式表示：

d≥2e

其中d是所述颗粒的至少一种尺寸；且e是所述颗粒的任何其它尺寸。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述S源选自：元素硫、CuS、Cu₂S、SnS、SnS₂、ZnS、及其混合物。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述Se源选自：元素硒、SnSe₂、及SnSe。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述基材选自：金属箔、玻璃、陶瓷、涂布有一层钼的铝箔、聚合物、及其组合。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述基材涂布有透明导电涂层。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤通过选自下组的方法进行：旋涂、浸涂、刮刀涂布、淋幕式涂布、斜板式涂布、喷涂、狭缝浇铸、弯曲式涂布、网印、喷墨印刷、移印、柔性版印刷、及凹版印刷。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述退火步骤在从约200℃至约800℃及范围在其间的温度下进行。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述退火在如下的气氛中进行，所述气氛包括：

N₂、Ar、He、组成气体、及其混合物中的至少一种；和任选包括硫、硒、及其化合物中至少一种的蒸汽。

16.如权利要求2所述的方法，其中所述添加剂包含金属或其化合物，其中所述金属选自：Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Sb和Bi，其量为约0.01～约5质量％。

17.如权利要求1所述的方法，其中各个所述源的浓度为约5～约1000mg/ml。

18.一种沉积包含下式的化合物的硫铜锡锌矿膜的方法：

Cu_2-xZn_1+ySn(S_1-zSe_z)_4+q，

其中0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1、-1≤q≤1

所述方法包含以下步骤：

使联氨、Cu源、及S与Se的至少一种的源接触，以形成溶液A；使联氨、Sn源、S与Se的至少一种的源、及Zn源接触，以形成分散体B；

在足以形成包括含Zn固体颗粒的分散体的条件下，混合所述溶液A及所述分散体B；

将所述分散体施加于基材上，以形成薄层；及

在足以形成所述硫铜锡锌矿膜的温度、压力、及时间长度下退火。