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 ~
500 nm可调,具有纤锌矿结构,薄膜的光学带隙宽度为3.75 eV,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ZnS粉末为原料,在15 MPa下保持10 s压实o o成薄圆柱形片,直径1.3 cm,厚度2 mm,将圆柱片在氮气保护下800C或1000C度烧结12 h,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为宜,分别在玻璃衬底和石英衬底上进行电子束蒸发镀膜,制备ZnS薄膜,本底压强为-3 -4
5.0×10 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6 kV或8 kV档位,扫描电流为X为0.6 mA, Y为 0 mA, 扫描波动范围为正负
0.05 mA,蒸镀时压强为0.05 Pa ~ 0.1 Pa,电子束流为25 mA ~ 250 mA,蒸发时间为5 ~
45 min, 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 ~ 3 h,即形成具有纤锌矿结构的ZnS薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是ZnS压实圆柱片烧结后呈纤锌矿结构,经电子束蒸发室温制备的ZnS薄膜为非晶结构,经氮气保护退火后为纤锌矿结构。
o
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25C。
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0.05 Pa。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是烧结的ZnS圆柱片数量为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ZnS圆柱片烧结的过程和ZnS薄膜的o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80C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ZnS薄膜的颗粒粒径为13.2纳米。