[发明专利]黄铜矿型化合物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黄铜矿型化合物的制造方法，特别是涉及一种包含粗产物的后处理的黄铜矿型化合物的制造方法。

背景技术

黄铜矿型化合物，例如CuInSe₂、Cu(In_xGa_1-x)(Se_yS_2-y)及Cu(In_xAl_1-x)(Se_yS_2-y)，因具备高光电效率和低成本等优点而常被用来制造太阳能电池的半导体吸附层。黄铜矿型化合物中所含的不纯物含量，例如碳含量，对黄铜矿型化合物的光电效率会造成显著的负面影响，因此期望可以制造出具有低不纯物含量的黄铜矿型化合物。

李斌(Bin Li)等人在Adv.Mater.，1999，11，No.17，1456-1459公开了一个制造CuInSe₂纳米材料的溶热(solvothermal)合成方法。这个方法包含使CuCl₂·2H₂O、InCl₃·4H₂O及Se粉所组成的混合物在乙二胺溶剂及180℃温度下反应15小时，以形成沉淀物。该沉淀物利用含有乙醇及水的水溶液清洗，以去除该沉淀物中的副产物，接着再进行干燥，以形成具有黄铜矿相结构的黄铜矿型化合物粉末，但该黄铜矿型化合物粉末具有较高的碳不纯物含量。

美国专利公告第7,591,990号，公开一种制造具有M³M¹A₂分子式的黄铜矿型化合物的制程，M¹可选自于Al³⁺、Ga³⁺或In³⁺等，M³可选自于Cu⁺或Ag⁺等，且A可以选自于S、Se或Te。该制作工艺包含令具有分子式M³X的化合物与具有分子式M²M¹A₂的化合物在配位溶剂中反应，以形成具有分子式M³M¹A₂的黄铜矿型化合物，X可为卤素原子，M²可为Li⁺、Na⁺、K⁺等。以该制作工艺所制得的黄铜矿型化合物也具有相当高的不纯物含量。

由此可见，上述现有的黄铜矿型化合物的制造方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的黄铜矿型化合物的制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的黄铜矿型化合物的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的黄铜矿型化合物的制造方法，所要解决的技术问题是使其可以降低黄铜矿型化合物中不纯物的含量，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种黄铜矿型化合物的制造方法，包含令反应混合物在第一溶剂中进行回流反应；将反应后的反应混合物进行过滤而获得黄铜矿型化合物粗产物；将该粗产物、第二溶剂与后处理材料予以混合而形成处理混合物，该后处理材料是选自于S、Se、Te或前述的任一组合；以及使该处理混合物以容许该粗产物进行后处理的方式而得以在自该粗产物去除不纯物的回流条件下进行加热，以生成含有M¹、M²及A的黄铜矿型化合物，M¹是选自于Cu、Au、Ag、Na、Li或K，该M²是选自于In、Ga、Al、Ti、Zn、Cd、Sn、Mg或前述的任一组合，及该A是选自于S、Se、Te或前述的任一组合。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的黄铜矿型化合物的制造方法，其中所述的第一溶剂及该第二溶剂是各自独立地选自于烷基胺、二甲基甲酰胺、氮-甲基四氢吡咯酮、甲基咪唑、二甲亚砜、油胺、甘油或乙二醇。

较佳地，前述的黄铜矿型化合物的制造方法，其中所述的第一溶剂及该第二溶剂是各自独立地选自于乙二胺或甲基咪唑。