[发明专利]一种蒸发法制备铜铟镓硒太阳能电池吸收层的方法

权利要求书

1.一种蒸发法制备铜铟镓硒太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将粒径均不大于75μm的硒化亚铜粉末、硒化铟粉末和硒化镓粉末按质量百分比为Cu₂Se 28％～33％、In₂Se₃ 48％～51％、Ga₂Se₃ 19％～21％的比例混合均匀，放到真空镀膜机中的蒸发源处；

(2)在真空度大于3×10^-3Pa的条件下，加热衬底，使衬底的温度达到150℃～450℃，然后，蒸发源以350～450℃/min的升温速度升温至1200℃，对混合粉末进行加热1.5～4min，混合粉末经加热蒸发并沉积于衬底上，制得铜铟镓硒太阳能电池吸收层。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的升温速度为400℃/min。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中1200℃对混合粉末加热的时间为2min。

4.一种蒸发法制备铜铟镓硒太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(i)分别将粉末粒径均不大于75μm的Cu₂Se粉末、In₂Se₃粉末和Ga₂Se₃粉末放入三源共蒸发镀膜机的三个蒸发源处；

(ii)在真空度大于3×10^-3Pa的条件下，加热衬底，使衬底的温度达到150℃～450℃；

(iii)同时加热加有In₂Se₃粉末的蒸发源和加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源，以350～450℃/min的升温速度，使加有In₂Se₃粉末的蒸发源温度升至600～700℃、加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源温度升至800～900℃，In₂Se₃粉末和Ga₂Se₃粉末蒸发后在衬底上沉积，待衬底上沉积的第一层薄膜厚度为950～1050nm时，关闭加有In₂Se₃粉末的蒸发源和加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源；

然后，加热加有Cu₂Se粉末的蒸发源，以350～450℃/min的升温速度，使加有Cu₂Se粉末的蒸发源温度升至1100～1200℃，Cu₂Se粉末蒸发后在衬底上沉积，待衬底上沉积的第二层薄膜厚度为750～850nm时，关闭加有Cu₂Se粉末的蒸发源；

然后，同时加热加有In₂Se₃粉末的蒸发源和加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源，以350～450℃/min的升温速度，使加有In₂Se₃粉末的蒸发源温度升至600～700℃、加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源温度升至800～900℃，In₂Se₃粉末和Ga₂Se₃粉末蒸发后在衬底上沉积，待衬底上沉积的第三层薄膜厚度为150～250nm时，关闭加有In₂Se₃粉末的蒸发源和加有Ga₂Se₃粉末的蒸发源；制得铜铟镓硒太阳能电池吸收层。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(iii)中，Ga₂Se₃粉末和In₂Se₃粉末的蒸发速率比为0.4～0.6。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(iii)中，第一层薄膜的沉积厚度为1000nm，第二层薄膜的沉积厚度为800nm，第三层薄膜的沉积厚度为200nm的三层薄膜。