[发明专利]一种铜锌锡硫化合物薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种铜锌锡硫化合物薄膜太阳能电池，包括：由下而上依次设置的玻璃衬底、金属背电极层、P型吸收层、n型硫化镉缓冲层、透明氧化物薄膜窗口层及TCO顶电极，其特征在于：所述p型吸收层为脉冲激光沉积的铜锌锡硫四元化合物薄膜，其薄膜厚度为1000～2000纳米。

2.一种权利要求1所述太阳能电池的制备方法，其特征在于：该方法包括以下具体步骤：

a）清洗衬底

选择玻璃衬底，清洗过程依次为丙酮超声15～30分钟，酒精超声15～30分钟，去离子水超声15～30分钟，用氮气吹干；

b）沉积金属背电极层 

采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上沉积金属背电极层，厚度为800～1200纳米，所用的金属为钼；

c）沉积p型吸收层

用单靶脉冲激光沉积法在金属背电极层上沉积Cu₂ZnSnS₄薄膜，靶材用Cu₂ZnSnS₄化合物单靶，先将镀膜室真空抽至10^-4Pa，同时玻璃衬底温度升至400～500℃，然后镀膜室内通入氩气至10Pa，沉积时间为1～2小时，最后玻璃衬底温度降至室温，p型吸收层形成，其厚度为1000～2000纳米；

d）沉积n型硫化镉缓冲层

采用化学水浴法在P型吸收层上沉积n型的硫化镉缓冲层，厚度为50～100纳米；

e）沉积透明氧化物薄膜窗口层

在玻璃衬底的n型硫化镉缓冲层上，采用射频磁控溅射方法在n型硫化镉缓冲层上沉积透明氧化物薄膜窗口层，透明氧化物薄膜窗口层为本征氧化锌和参铝氧化锌叠层，本征氧化锌层厚度为100～200纳米，参有铝氧化锌层厚度为600～800纳米；

f）制备顶电极

在透明氧化物薄膜窗口层上加盖栅状或圆形掩膜板，然后采用射频磁控溅射方法镀上TCO导电薄膜。