[发明专利]具有梯度成分太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种具有梯度成分太阳能电池吸收层铜铟硫硒薄膜的制备方法，其特征在于：

步骤一：通过一步低温固相反应合成含有铜和铟的氧化物纳米颗粒粉体，并将氧化物纳米颗粒分散于有机溶剂中形成固相含量为285～300mg/ml稳定的前驱体浆料；

步骤二：对衬底表面进行清洗，将步骤一所述前驱体浆料在衬底上进行沉积形成铜铟氧化物前驱体薄膜，其厚度控制在1～3μm之间，干燥后保存；

步骤三：将在步骤二得到的含有铜和铟氧化物的前驱薄膜，先后在硫（S）气氛和硒（Se）气氛下，使用密闭或者流通的管式炉内进行退火，得到所述吸收层CISSe薄膜；

步骤四：将在步骤三退火处理得到的CISSe薄膜，在硫（S）气氛下进行表面快速硫化处理得到S/Se梯度成分结构的太阳能电池吸收层CuIn(S,Se)₂薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤一的低温固相反应合成氧化物纳米颗粒是指：将铜的无机盐和铟的无机盐，与反应剂碳酸氢铵于研钵内进行研磨混合，而后在中低温下烧结，获得铜和铟的氧化物纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述铜的无机盐是指硝酸铜、乙酸铜中的一种或两种任意比例的混合物；所述铟的无机盐是指硝酸铟、醋酸铟中的一种或两种任意比例的混合物；所述铜的无机盐和铟的无机盐中，铜和铟两者之间的摩尔比为1︰1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述碳酸氢铵，其使用量为铜和铟摩尔总量的1.1～2.0倍。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述研磨，采用普通球磨机、超能球磨机或研钵，研磨时间为15 min~60 min。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述中低温下烧结，其温度范围在300～400℃之间，烧结时间10min～180min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤二中所述衬底为镀钼薄膜、钠钙玻璃、石英玻璃以及金属箔中的一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述有机溶剂是指乙醇、乙二醇或者松油醇中的一种或者几种的任意比例混合。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述沉积，是指刀刮、旋涂、丝网印刷中的一种。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤三中所述的硫（S）气氛下进行退火，是指将前驱薄膜与固态硫源或硫化氢气体置于密闭空间退火，或者是将前驱体薄膜处于流动的硫蒸汽或者硫化氢气体中退火；当上述步骤中的退火采用固态硫源时，保持固态硫源温度450～600℃，硫化时间20～60 min。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤三中所述的硒（Se）气氛下进行退火，是指将前驱薄膜与固态硒源或硒化氢气体置于密闭空间退火，或者是将前驱体薄膜处于流动的硒蒸汽或者硒化氢气体中退火；当上述步骤中的退火采用固态硒源时，保持固态硒源温度450～600℃，硒化时间20～60 min。