[发明专利]溶液法制备高效铜铟硒和铜铟镓硒薄膜太阳能电池有效
| 申请号： | 201910042288.1 | 申请日： | 2019-01-17 |
| 公开（公告）号： | CN109817735B | 公开（公告）日： | 2020-08-04 |
| 发明（设计）人： | 吴三平;辛颢;江晶晶;闫伟博;余绍棠 | 申请（专利权）人： | 南京邮电大学 |
| 主分类号： | H01L31/032 | 分类号： | H01L31/032;H01L31/0392;H01L31/18;C03C17/36 |
| 代理公司： | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 张婷婷 |
| 地址： | 210000 江苏省*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 溶液 法制 高效 铜铟硒 铜铟镓硒 薄膜 太阳能电池 | ||
1.一种溶液法制备高效铜铟硒和铜铟镓硒薄膜太阳能电池，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：金属硫脲配合物或金属硫脲衍生物配合物的合成
(1)合成铜硫脲配合物CuTU3Cl或铜硫脲衍生物配合物；
20～100℃的硫脲或硫脲衍生物饱和水溶液中加入铜粉，沸水浴或90～150℃油浴，加入浓盐酸使铜粉溶解，产生白色固体，抽滤并用丙酮清洗，重结晶，60℃干燥；
(2)合成铟和镓的硫脲配合物InTU3Cl3，GaTU6Cl3或铟和镓的硫脲衍生物配合物；
20～100℃的硫脲或硫脲衍生物饱和水溶液中加入InCl3·4H2O或GaCl3，搅拌，加热蒸发，室温静置，析出固体，重结晶，60℃干燥；
步骤二：前驱体溶液配制
(a)将所述金属硫脲配合物或金属硫脲衍生物配合物溶解于水或醇类溶剂中，配制前驱体溶液；
(b)将铜硫脲配合物或硫脲衍生物配合物和氯化铟、氯化镓及硫脲或硫脲衍生物溶解在水或醇类溶剂中，并加入盐酸；
(c)将氯化亚铜、氯化铟、氯化镓和硫脲或硫脲衍生物溶解在水或醇类溶剂中，并加入盐酸；
步骤三：用以上方法配制的前驱体溶液来制备CIS或CIGS薄膜太阳能电池的吸光层，并进行太阳能电池器件组装。
2.根据权利要求1所述的溶液法制备高效铜铟硒和铜铟镓硒薄膜太阳能电池，其特征在于：步骤(1)中，加入铜粉后，硫脲或硫脲衍生物与铜的摩尔比为4：1。
3.根据权利要求1所述的溶液法制备高效铜铟硒和铜铟镓硒薄膜太阳能电池，其特征在于：步骤(2)中，合成铟硫脲配合物InTU3Cl3或铟硫脲衍生物配合物时，加入InCl3·4H2O后，硫脲或硫脲衍生物与铟的摩尔比为3：1～4：1；然后60～90℃加热溶液至蒸发掉3/5～4/5的水；
合成镓硫脲配合物GaTU6Cl3或镓硫脲衍生物配合物时，加入GaCl3后，硫脲或硫脲衍生物和镓的摩尔比为3：1～4：1；然后60～90℃加热溶液蒸发水分，直到有固体开始析出。
4.根据权利要求1所述的溶液法制备高效铜铟硒和铜铟镓硒薄膜太阳能电池，其特征在于：所述步骤一中，硫脲和其衍生物分别具有如下式(1)和(2)所示结构：
5.根据权利要求1所述的溶液法制备高效铜铟硒和铜铟镓硒薄膜太阳能电池，其特征在于：所述步骤二中，所述醇类溶剂为包括甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇在内的化学式为CnH2n+1OH和HO-CnH2n-OH(n＝1,2,3,……,10)的液态醇类。
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H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
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