[发明专利]基于脉冲激光烧蚀制造纳米颗粒溶液

权利要求书

1.一种由化合物靶生产太阳光吸收化合物材料的纳米颗粒的方法，包括步骤：

a）提供与液体接触的太阳光吸收化合物材料的块体靶；

b）用脉冲激光束照射所述靶并烧蚀所述靶从而产生所述靶的纳米颗粒；和

c）收集所述纳米颗粒，其中所述纳米颗粒保持所述靶的化学计量性和晶体结构。

2.权利要求1的方法，其中步骤a）包括提供二元化合物材料作为所述靶，该二元化合物材料由选自元素周期表的IIB族和VIA族的元素构成。

3.权利要求1的方法，其中步骤a）包括提供三元化合物材料作为所述靶，该三元化合物材料由选自元素周期表的IB族、IIIA族和VIA族的元素构成。

4.权利要求1的方法，其中步骤a）包括提供四元化合物材料作为所述靶，该四元化合物材料由选自元素周期表的IB族、IIB族、IIIA族、IVA族和VIA族的元素构成。

5.权利要求1的方法，其中步骤a）包括提供下列之一作为所述靶：CdTe、CdSe、CuInSe₂、CuInS₂、CuInGaSe₂、CuInGaS₂、Cu₂ZnSnS₄或Cu₂ZnSnSe₄。

6.权利要求1的方法，其中步骤a）包括提供铜、铟、镓、锌或锡的二元合金、三元合金或四元合金作为所述靶。

7.权利要求1的方法，其中步骤b）包括用脉冲持续时间在约10飞秒至10纳秒范围内的脉冲激光束照射所述靶。

8.权利要求7的方法，其中步骤b）包括用脉冲持续时间在约10飞秒至200皮秒范围内的脉冲激光束照射所述靶。

9.权利要求1的方法，其中步骤b）包括用脉冲能量在约100纳焦耳至10毫焦耳范围内的脉冲激光束照射所述靶。

10.权利要求1的方法，其中步骤b）包括用脉冲能量为约1微焦耳至10微焦耳的脉冲激光束照射所述靶。

11.权利要求1的方法，其中步骤b）包括用脉冲重复率小于约100MHz的脉冲激光束照射所述靶。

12.权利要求11的方法，其中步骤b）包括用脉冲重复率在约100kHz至1MHz范围内的脉冲激光束照射所述靶。

13.权利要求1的方法，其中步骤b）包括用波长在UV、可见光、近红外范围内的脉冲激光束照射所述靶。

14.权利要求1的方法，其中步骤b）包括使用振动镜在靶上移动所述激光束。

15.权利要求14的方法，其中所述振动镜具有10Hz以上的频率以及0.1mrad以上的角振幅，使得激光束焦斑在靶表面上以0.01米/秒以上的速度移动。

16.权利要求1的方法，其中步骤b）包括提供具有约20－40微米范围内的焦斑直径的脉冲激光束。

17.权利要求1的方法，其中步骤b）包括产生具有约2纳米至200纳米的尺寸分布的纳米颗粒。

18.权利要求1的方法，其中步骤a）包括提供浸没在液体中的靶以及其中所述步骤b）包括用脉冲激光束照射处在液体中的靶。

19.权利要求1的方法，其中步骤a）包括提供去离子水、有机溶剂或液氮作为所述液体。

20.权利要求1的方法，其中步骤a）所述液体还包含表面活性剂。

21.权利要求1的方法，其中步骤a）还包括使所述液体以1.0毫升/秒以上的速度循环流过所述靶。

22.权利要求1的方法，还包括如下步骤：

d）将收集的纳米颗粒施加到基底上从而在该基底上形成太阳光吸收薄膜。

23.权利要求22的方法，其中步骤d）还包括通过液滴涂布、旋涂、刮涂、丝网印制或喷墨印制将所收集的处在溶液中的纳米颗粒施加到基底上。