[发明专利]一种太阳能电池材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种太阳能电池材料的制备方法，特别是一种铜铟硒（CIS）太阳能电池材料的制备方法。

背景技术

进入21世纪以来，全球范围内能源和环境问题日益突出。太阳能具有取之不尽、用之不竭并且属于清洁能源等优点，成为解决能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径。薄膜太阳能电池兼具Si基太阳能电池高转换效率及

成本较低的优点，但由于技术或成本原因，到目前为止市场上并没有成本低廉并且吸收率高的太阳能电池材料。

为了克服上述问题，本发明公开了一种太阳能电池材料的制备方法，该材料具有能够调整光学能隙、吸收率高、抗辐射能力强和长期的稳定性等特点，是最有希望的薄膜太阳能电池材料之一。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种太阳能电池材料的制备方法。

其技术方案是：CIS薄膜的制备采用一步电沉积法，电沉积液中包含CuSO₄、In₂(SO₄)₃、SeO₂、Na-cirate和KCl，其中柠檬酸钠Na-cirate是络合剂以利于Cu、In的共沉积，KCl的作用是用来增加电解液的导电能力。基底材料分别选用Mo片和表面镀Mo膜的玻璃片。所述的一种太阳能电池材料的制备方法，其特征是：将电沉积制备的CIS薄膜，采用真空退火工艺来改善电沉积CIS薄膜的结晶性能以及调节化学成分。本发明的特点可以调整光学间隙、吸收率高、抗辐射能力强和稳定性长等。

具体实施方式

CIS薄膜采用的是一步电沉积法，电沉积液中同时包含CuSO₄、In₂(SO4)₃、SeO₂、Na-cirate和KCl，其中柠檬酸钠Na-cirate是络合剂以利于Cu、In的共沉积，KCl的作用是用来增加电解液的导电能力。在电沉积过程中，不人为调节电解液的PH值。基底材料分别选用Mo片和表面镀Mo膜的玻璃片。Mo片用细砂纸打磨，在沉积前依次经过热碱溶液浸泡化学除油、有机溶剂清洗和去离子水超声清洗等过程，最后再取用少量待沉积的溶液浸泡衬底表面清洗，去掉残留物。表面镀Mo膜的玻璃片是在钠碱玻璃上采用溅射方法沉积一层厚度大约为1μm的Mo层，在沉积前用待沉积的溶液浸泡，以提高表面活性和附着力。

对于电沉积制备的CIS薄膜，次采用真空退火工艺进行处理。真空退火过程中，电沉积得到的CIS薄膜内部将发生再结晶及再生长过程，能够有效地消除二次相，促使电沉积的多余Cu₂Se和In₂Se₃化合物进行固相反应生成单一黄铜矿相的CIS薄膜。电沉积的CIS相则由于再结晶生长过程，结晶性能也大为改善。

另外，本发明创造不意味着说明书所局限，在没有脱离设计宗旨的前提下可以有所变化。