[发明专利]一种铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、ZnS致密层的制备

在基板上制备ZnS致密层，将基板依次交替在锌源前驱体溶液、硫源前驱体溶液中浸泡30～50次，每次浸泡时间均为10～30s，每次浸泡之后均在水中超声辐照10～30s；烧结，冷却至室温，得到ZnS致密层；S1中，所述锌源前驱体溶液是由锌盐中加入络合剂混合制备得到的，其中，锌盐与络合剂的摩尔比为1:1～3；所述硫源前驱体溶液是由无机硫化物溶解在水中制备得到；锌离子与硫离子的摩尔比为1:1～2；

S2、铜锌锡硫薄膜的制备

在ZnS致密层上制备铜锌锡硫薄膜，将卤化铵作为添加剂加入到铜锌锡硫前驱体溶液中，然后涂覆于S1的ZnS致密层上，在150～250℃下加热退火0.5～2h，得到铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜。

2.根据权利要求1所述的铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，所述锌盐为硫酸锌、硝酸锌、氯化锌、醋酸锌中的任意一种；所述络合剂为乙二胺或三乙醇胺。

3.根据权利要求1所述的铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，S1中，所述无机硫化物为硫化钠、硫化钾、硫化铵中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，S2中，卤化铵为氟化铵、氯化铵、溴化铵中的任意一种；卤化铵在铜锌锡硫前驱体溶液中的浓度占比为5vol％～7vol％。

5.根据权利要求1所述的铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，S2中，铜锌锡硫前驱体溶液的制备过程如下：

S2.1、分别将含有铜、锌、锡、硫的化合物依次加入溶剂A中，在高压反应釜中，以180～220℃保温反应18～24h，冷却至室温，得到铜锌锡硫纳米粒子；

S2.2、将S2.1得到的铜锌锡硫纳米粒子加入溶剂B中，经超声分散，得到铜锌锡硫前驱体溶液。

6.根据权利要求5所述的铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，S2.1中，所述含有铜、锌、锡、硫的化合物的摩尔比2：1～1.5：1～1.5：4～8。

7.根据权利要求5所述的铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，S2.1中，所述含铜的化合物为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜中的任意一种；所述含锌的化合物为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、醋酸锌中的任意一种；所述含锡的化合物为氯化亚锡、硫酸亚锡、四氯化锡、醋酸锡中的任意一种；所述含硫的化合物为硫化锌、硫脲、硫粉中的任意一种。

8.根据权利要求5所述的铜锌锡硫太阳电池吸收层薄膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂A为乙二胺；所述溶剂B为乙醇、乙二醇、异丙醇中任意的一种与水的混合物。