1.一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池无镉缓冲层的制备方法,该无镉缓冲层薄膜材料为硫化锌薄膜,由氮气保护烧结和电子束蒸发镀膜技术结合制备获得,其中薄膜厚度为30~
500nm可调,具有纤锌矿结构,薄膜的光学带隙宽度为3.75eV,可见光区域的平均透射率高于60%,具体制备步骤如下:以市售化学纯硫化锌粉末为原料,在15MPa下保持10s压实成薄圆柱形片,直径1.3cm,厚度2mm,将薄圆柱形片在氮气保护下800℃或1000℃度烧结12h,待温度降为室温取出,放入电子束蒸发镀膜系统所带的铜坩埚内,以充满铜坩埚的三分之二,分别在玻璃衬底和石英衬底上进行电子束蒸发镀膜,制备硫化锌薄膜,本底压强为5.0×-3 -4
10 Pa~5.0×10 Pa,在基板温度为室温或者加热到一定温度的条件下,控制电子束蒸发高压为6kV或8kV档位,扫描电流X为0.6mA,Y为0mA,扫描波动范围为正负0.05mA,蒸镀时压强为0.05Pa~0.1Pa,电子束流为25mA~250mA,蒸发时间为5~45min,即得硫化锌薄膜,将薄膜移入退火炉中进行退火处理,并且在氮气保护下进行,退火处理时间为1~3h,即形成具有纤锌矿结构的硫化锌薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是硫化锌压实薄圆柱形片烧结后呈纤锌矿结构,经电子束蒸发室温制备的硫化锌薄膜为非晶结构,经氮气保护退火后为纤锌矿结构。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是蒸发时基板温度为25℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是蒸镀时不通入任何气体,基板室温时工作压强为0.05Pa。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是烧结的硫化锌薄圆柱形片数量为20个才能达到蒸发坩埚的三分之二以上。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是在硫化锌薄圆柱形片烧结的过程和硫化锌薄膜的退火过程,氮气流动态保护,即开始升温时即通入氮气直至降温过程降到80℃以下取出前关闭氮气。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是烧结和退火过程的保护氮气为高纯氮气,纯度为99.999%。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是所制备的硫化锌薄膜的颗粒粒径为13.2纳米。