[发明专利]铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池及其前驱体溶液制备方法

权利要求书

1.一种用于铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的前驱体溶液制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，惰性气氛中，在巯基乙酸水溶液中通入含有氨气的气体或加入碳酸铵盐，加热搅拌得到澄清水溶液；

S2，惰性气氛中，加入含有铜、锌和锡三种元素的氧化物或者盐，加热搅拌使其溶解，得到前驱体溶液。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述含有氨气的气体包括纯氨气或氨气混合气体。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述氨气混合气体为氨气与惰性气体的混合气体；所述惰性气体包括氮气或氩气。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述氨气混合气体中氨气的体积百分比为0～100％，优选地，体积百分比范围是40％～60％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述碳酸铵盐包括碳酸氢铵和碳酸铵中的一种或两种的组合。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述碳酸铵盐的浓度为5～90％，优选地，浓度为50～90％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述加热搅拌的控温范围为50～90℃，优选温度范围为65～80℃；S2中，所述加热搅拌的控温范围为50～90℃，优选温度范围为65～80℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，所述含有铜、锌和锡三种元素的氧化物或者盐包括氧化铜、氧化锌、氧化亚锡、乙酸铜、乙酸铜一水合物、乙酸锌、乙酸锌二水合物、氯化亚锡、氯化亚锡二水合物、硝酸铜、硝酸锌、硝酸亚锡、硝酸锡中的一种或多种的组合；优选地，组合方式为氧化亚锡、氧化铜、氧化锌。

9.一种用于铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的前驱体溶液制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11，在惰性气氛中，向巯基乙酸水溶液中通入含有氨气的气体或加入碳酸铵盐，加热搅拌，得到澄清水溶液。

S12，在惰性气氛中，将含有铜、锌和锡三种元素的氧化物或者盐加入该水溶液中，加热搅拌使其溶解，得到前驱体溶液。

10.一种铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括铜锌锡硫硒薄膜，所述铜锌锡硫硒薄膜采用权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备的前驱体溶液制备而成；包括以下步骤：

S21，在钠钙玻璃衬底上溅射双层钼电极；

S22，配制巯基乙酸水溶液；

S23，向巯基乙酸水溶液中通入含有氨气的气体，或者加入碳酸铵盐，加热搅拌得到澄清水溶液；

S24，向澄清水溶液加入含有铜、锌、锡三种元素的氧化物或盐，加热搅拌使其溶解，获得前驱体溶液；

S25，用所述前驱体溶液通过旋涂、喷涂方式制备Cu₂ZnSnS₄薄膜，再经过硒化得到Cu₂ZnSnS_xSe_4-x薄膜，在Cu₂ZnSnS_xSe_4-x薄膜上依次沉积CdS缓冲层、氧化锌和氧化铟锡层及Ag电极，得到铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池。