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专利号: 2021106838582
申请人: 河南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层改性方法,其特征在于:在CZTSSe吸收层薄膜上热蒸一层GeSe2,GeSe2厚度为5‑9nm。

2.根据权利要求1所述的CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层改性方法,其特征在于,具体步骤如下:

(1)利用铜粉、锌粉、锡粉、硒粉和硫粉制备CZTSSe前驱体溶液及其薄膜,将CZTSSe前驱体薄膜硒化处理,制得CZTSSe吸收层薄膜;

(2)使用热蒸发法在步骤(1)制备得到的CZTSSe吸收层薄膜上热蒸一层GeSe2,热蒸发时‑4

将腔室抽真空至7×10 Pa以下;

(3)将步骤(2)中得到的沉积GeSe2后的薄膜在快速升温炉中进行表面后处理,处理时快速升温炉中保持惰性气体氛围;

(4)处理完毕后,待快速升温炉自然冷却至室温后将薄膜取出,得到改性CZTSSe吸收层薄膜。

3.根据权利要求2所述的CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层改性方法,其特征在于:所述步骤(1)中将铜粉、锌粉、锡粉、硒粉和硫粉按照摩尔质量比为1:0.69:0.66:0.27:2.43溶于乙二胺和乙二硫醇的混合溶剂中,于60‑70℃搅拌形成均匀稳定的浅褐色溶液,将浅褐色溶液旋涂到钼玻璃上,在310‑330℃加热1‑2 min,重复旋涂和加热的步骤,制得1‑2μm的CZTSSe前驱体薄膜。

4.根据权利要求2所述的CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层改性方法,其特征在于:所述步骤(1)中CZTSSe前驱体薄膜置于装有0.4‑0.6 g硒粉的石墨盒中,在通入氩气的快速升温炉中500‑550 ℃下硒化处理15‑30 min,制得CZTSSe吸收层薄膜。

5.根据权利要求2所述的CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层改性方法,其特征在于:所述步骤(2)中热蒸发GeSe2的蒸发速率为0.05nm/s,蒸发时间为100‑180s,GeSe2厚度为5‑9nm。

6.根据权利要求2所述的CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层改性方法,其特征在于:所述步骤(3)中表面后处理的处理温度为350‑400℃、处理时间为300‑350s。

7.权利要求1‑6任一项所述的CZTSSe薄膜太阳能电池吸收层改性方法制备的CZTSSe电池,其特征在于:包括钠钙玻璃衬底、Mo背电极、改性CZTSSe吸收层薄膜、本征ZnO和Al掺杂ZnO薄膜窗口层以及Ni‑Al顶电极。

8.根据权利要求7所述的CZTSSe电池,其特征在于:所述Mo背电极由直流磁控溅射制备,厚度为800 1000nm;本征ZnO和Al掺杂ZnO薄膜均由射频磁控溅射法制备,厚度分别为50 ~

nm和250 nm;Ni‑Al顶电极由热蒸发法制备,厚度为1μm。