[发明专利]一种改性铜锌锡硫前驱体溶液及薄膜太阳电池的制备方法在审
申请号: | 202210509980.2 | 申请日: | 2022-05-11 |
公开(公告)号: | CN114899279A | 公开(公告)日: | 2022-08-12 |
发明(设计)人: | 刘芳洋;赵祥云;潘逸宁;张宗良;蒋良兴;贾明 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | H01L31/18 | 分类号: | H01L31/18;H01L31/032;H01L31/0445 |
代理公司: | 长沙智勤知识产权代理事务所(普通合伙) 43254 | 代理人: | 曾芳琴 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 改性 铜锌锡硫 前驱 溶液 薄膜 太阳电池 制备 方法 | ||
1.一种改性铜锌锡硫前驱体溶液的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
A、按摩尔配比称取铜盐、锌盐、锡盐和硫脲于容器中,在称量期间向容器加入改性溶剂;其中,称量顺序为锌盐或锡盐、铜盐、硫脲;铜盐、锌盐、锡盐中金属的价态均为+2;所述改性溶剂为水,且所述改性溶剂的添加节点为锌盐或锡盐称量后;
B、向步骤A的容器中加入乙二醇甲醚溶剂,加热搅拌配置成前驱体母液;
C、按照稀释比例使用乙二醇甲醚溶剂将前驱体母液稀释成目标前驱体溶液。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,铜盐、锌盐、锡盐均为相应的氯化物和/或醋酸物。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,Cu/(Zn+Sn)的摩尔比是0.65-0.85,Zn/Sn的摩尔比是1.1-1.3。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,称量药品时气氛中的空气湿度在10%-60%。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,加入水之后等待锌盐或锡盐的水解时间为10min以内。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤A中添加的水和步骤B中加入的乙二醇甲醚溶剂的摩尔比为大于0%且小于等于5%。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤B中,溶液搅拌的反应温度是50-70℃。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤C中,稀释比例为1:1-1:2。
9.一种制备铜锌锡硫基薄膜太阳电池的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)使用权利要求1-8任一项所述的改性铜锌锡硫前驱体溶液通过“旋涂-烘烤”的步骤制备铜锌锡硫预制层;
(2)在快速退火炉中使用硫属气氛在高温下制备吸收层;
(3)在所述吸收层上沉积缓冲层;
(4)使用磁控溅射的方法在所述缓冲层上制备窗口层;
(5)使用热蒸发的方法在所述窗口层上制备顶电极。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,烘烤温度为270-330℃,预制层的厚度为0.5-1.5μm。
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