[发明专利]一种柔性CZTSSe薄膜太阳能电池内应力的改进方法及应用

权利要求书

1.一种柔性CZTSSe薄膜太阳能电池内应力的改进方法，其特征在于：在制备CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层时，将Ga³⁺异价掺杂进入吸收层中，形成CZTGSSe吸收层。

2.根据权利要求1所述的改进方法，其特征在于，在利用溶液旋涂法制备CZTS前驱体溶液时，通过向溶液中添加GaCl₃的方式进行Ga³⁺的异价掺杂，添加的GaCl₃的浓度为0.1-0.42mol/L。

3.根据权利要求2所述的改进方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

（1）制备CZTGS前驱体溶液：将GaCl₃、Cu(CH₃COO)₂·H₂O、Zn(CH₃COO)₂·2H₂O、SnCl₂·2H₂O和CH₄N₂S溶于二甲基甲酰胺中得到前驱体溶液；

（2）制备CZTGS金属预制层：将步骤（1）得到的CZTGS前驱体溶液滴在Mo层上进行旋转涂覆，旋转涂覆结束后在热台上进行预热，重复旋涂和预热的步骤，最终得到CZTGS金属预制层；

（3）制备CZTGSSe吸收层：对步骤（2）得到的CZTS金属预制层进行硒化退火，最终得到CZTGSSe吸收层。

4.根据权利要求3所述的改进方法，其特征在于，步骤(1)中Cu(CH₃COO)₂·H₂O、Zn(CH₃COO)₂·2H₂O、SnCl₂·2H₂O、CH₄N₂S和二甲基甲酰胺的摩尔比为（0.035-0.039）：（0.024-0.028）：（0.024-0.028）：（0.199-0.203）：（0.8-1.2），GaCl₃的掺杂浓度为0.1-0.42 mol/L。

5.根据权利要求3所述的改进方法，其特征在于，步骤(2)中CZTGS前驱体溶液每次在Mo层上旋转涂覆的转速为4500-5500 r/min，时间为18-22 s；每次预热时热台的温度为270-330 ℃，预热时间为2-3 min，旋涂和预热重复的次数为15-22次。

6.根据权利要求3所述的改进方法，其特征在于，步骤（3）中硒化温度为560-590℃。

7.一种柔性 CZTGSSe 薄膜太阳能电池，其特征在于，其包含权利要求3-6任一项所述的制备方法制备得到的柔性 CZTGSSe 薄膜太阳能电池吸收层。

8.根据权利要求7所述的柔性 CZTGSSe 薄膜太阳能电池，其特征在于，所述柔性CZTGSSe 薄膜太阳能电池其余结构还包括有柔性衬底 Ti 、 Mo 背电极、 CdS 缓冲层、 i-ZnO窗口层、ITO透明导电层和 Ag 电极。

9. 根据权利要求8所述的柔性 CZTGSSe 薄膜太阳能电池，其特征在于，所述柔性衬底Ti 的尺寸为2×2 cm²，厚度为45-75 μm；所述 Mo 背电极的厚度为900-1200 nm；所述CZTGSSe 吸收层的厚度为1.2-1.6 μm；所述CdS 缓冲层的厚度为50-70 nm；所述 i-ZnO窗口层的厚度为50-70 nm；所述 ITO透明导电层的厚度为 180-250 nm。

10.根据权利要求8或9所述的柔性 CZTGSSe 薄膜太阳能电池，其特征在于，所述柔性Ti 衬底为钛箔，所述 Mo 背电极由直流溅射法制备而成，所述CdS 缓冲层由化学水浴沉积法制备而成， 所述i-ZnO窗口层和所述ITO透明导电层由磁控溅射法制备而成，所述Ag 电极由蒸发法制备而成。