[发明专利]一种硒化锡薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及薄膜制备技术领域，具体涉及一种硒化锡薄膜及其制备方法，所述薄膜采用电化学法在ITO基片上电沉积制备而成。本发明采用电化学方法制备硒化锡光电薄膜，相对目前的方法而言，本发明的方法有着低成本、低能耗、对仪器设备要求低、生产效率高、易于操作等优点。

技术领域

本发明涉及薄膜制备技术领域，具体涉及一种硒化锡薄膜及其制备方法。

背景技术

伴随着社会科技的快速发展，目前社会能源消耗极具增加，能源的稀缺是目前一个非常严峻的问题，充分利用一种清洁并具有可再生能力的资源非常重要。所以要更充分地利用太阳能这种清洁、安全和环保的可再生资源，近年来光电材料的研究和发展日益受到重视。

金属硒化物由于具有着良好的光电性能，通常被认为是制作太阳能电池装置的良好材料，尤其是 SnSe它是一种重要的IV-VI 族半导体，其间接带隙为 0.90eV，直接带隙为1.30eV，可以吸收太阳光谱的绝大部分。

作为一种含量丰富、环境友好且化学稳定的半导体材料，硒化锡是新型太阳能电池潜在候选材料之一。由于原料成本较低，因此是一种非常有发展前途的光电薄膜材料。通常金属硒化物薄膜的制备方法主要有化学气相沉积、分子束外延、溶剂热法、脉冲激光沉积、化学浴沉积、真空蒸汽反应等。目前关于SnSe薄膜的制备的报道还比较少，并且针对现有硒化锡薄膜的制备工艺路线复杂、制备成本高。

现有的关于SnSe薄膜的报道如：

Nicolas D.Boscher，Claire J.Carmalt，Robert G.Palgrave，Ivan P.Parkin，Atmospheric pressure chemical vapour deposition of SnSe and SnSe2 thin filmson glass，Thin Solid Films 516(2008)4750-4757.主要报道了在常压下用化学气相沉积的方法在玻璃基片上成功制备出了 SnSe 和SnSe2 薄膜；

R.Indirajith，T.P.Srinivasan，K.Ramamurthi，R.Gopalakrishnan， Synthesis，deposition and characterization of tin selenide thin films by thermalevaporation technique，Current Applied Physics 10(2010)1402-1406.主要报道了在低温( 低于 100℃ )，用简单的热蒸发技术制备 SnSe 薄膜，并研究了其光电性能；

上述方法均要么设备复杂昂贵，要么需要很多化学药品，也不易大面积生长，因而需要探索低成本并且低能耗的制备SnSe薄膜的工艺。

目前针对二硒化锡薄膜的制备方法较多，由于硒化锡与二硒化锡结构的不同，导致不能直接采用制备二硒化锡的方法制备硒化锡。如一个公开号为CN107104159A，公开日为2017-08-29的中国专利公开了一种一种硒化锡光伏薄膜的制备方法，该方法具体如下：

a . 玻璃或硅基片的清洗；

b . 将1 .5～2 .5份SnCl2·2H2O、0 .8～1 .5份SeO2放入25～100份的溶剂中，使溶液中的物质均匀混合；

c . 制作外部均匀涂布步骤b所述溶液的基片，并烘干，得到前驱体薄膜样品；

d . 将步骤c所得前驱体薄膜样品置于支架上，放入有水合联氨的可密闭容器，使前驱体薄膜样品不与联氨接触，将装有前躯体薄膜样品的密闭容器放入烘箱中，加热至160～220℃之间，保温时间10～20小时，然后冷却到室温取出；

e . 将步骤d所得产物，进行自然干燥，得到硒化锡光伏薄膜。

该方法得到的薄膜的均匀性、致密性及重复性较差，制作过程不容易报纸薄膜的质量。