一种控制铜铟镓硒高温共沉积过程中背电极钼和硒反应的方法_2

文档序号:9647846阅读:来源:国知局
化学元素。
[0018]所述背电极钼薄膜层通过磁控溅射制备,背电极钼薄膜层的厚度为200-500nm。
[0019]所述阻挡层通过反应磁控溅射制备,阻挡层的厚度为10-50nm。
[0020]所述砸化反应层的厚度为20-100nmo
[0021]应用本实施例方法的铜铟镓砸太阳能电池的铜铟镓砸光吸收层的制备工艺具体举例如下:
1.把沉积有背电极钼薄膜层的衬底,切成一定的尺寸,经过去离子水,丙酮和异丙醇溶液浸泡并超声各10-30分钟,最后经氮气吹干;
2.将清洗好的衬底放入真空腔室中采用反应溅射的方法溅射沉积氮氧化钛T1N薄膜,将氮氧化钛T1N薄膜即作为阻挡层,溅射时,工作气压为3mtorr,溅射功率密度为3-8ff/cm2,氩氮氧比为Ar/N2/02=5/5/l,阻挡层厚度为10nm ;
3.将沉积有阻挡层的衬底,在同一真空环境中送入安装有钼Mo靶的真空腔室内,采用直流溅射的方法在阻挡层上面溅射沉积钼Mo层,该钼Mo层即作为砸化反应层。溅射时,工作气压为8mtorr,溅射功率密度为3-8W/cm2,钼Mo层厚度为20nm,此时产品结构如图1所不ο
[0022]4.将沉积有上述阻挡层T1N和砸化反应层Mo的背电极,经过去离子水,丙酮和异丙醇溶液浸泡并超声各10-30分钟,最后经氮气吹干;
5.将洁净的背电极放入铜、铟、镓、砸共蒸真空腔体中,将沉积有背电极的衬底加热到570 °C ;
6.通过控制铜、铟、镓、砸的蒸发速度,共沉积铜铟镓砸CIGS光吸收层,在共沉积过程中,铜、铟、镓、砸四种元素之间发生反应生成铜铟镓砸CIGS光吸收层,同时过量的砸同砸反应层反应生成砸化钼MoSe2即砸化物背接触层,形成如图2所示的产品结构示意图。
[0023]实施例二:参见图1、图2所示:
一种控制铜铟镓砸高温共沉积过程中背电极钼和砸反应的方法,在以铜铟镓砸高温共沉积方法来制备铜铟镓砸光吸收层的过程中,先在背电极钼薄膜表面磁控溅射沉积一阻挡层,然后在所述阻挡层表面磁控溅射沉积一砸化反应层,最后在该砸化反应层表面铜铟镓砸高温共沉积生成铜铟镓砸光吸收层;与实施例一的不同在于:举例所述阻挡层的成分为氮化钼MoN,应用本实施例方法的铜铟镓砸太阳能电池的铜铟镓砸光吸收层的制备工艺具体举例如下:
1.把沉积有背电极钼薄膜的衬底,切成一定的尺寸,经过去离子水,丙酮和异丙醇溶液浸泡并超声各10-30分钟,最后经氮气吹干;
2.将清洗好的衬底放入真空腔室中采用反应溅射的方法溅射沉积MoN薄膜,即阻挡层,溅射时,工作气压为3mtorr,溅射功率密度为3-8W/cm2,氩氮比为Ar/N2=l/1,阻挡层厚度为12nm ;
3.将沉积有阻挡层的衬底,在同一真空环境中送入安装有钼Mo靶的真空腔室内,采用直流溅射的方法在阻挡层上面溅射沉积砸化反应层钼Mo层,溅射时,工作气压为Smtorr,溅射功率密度为3-8W/cm2,Mo层厚度为20nm,此时产品结构如图1所示;
4.将沉积有上述阻挡层MoN和砸化反应层Mo的背电极,经过去离子水,丙酮和异丙醇溶液浸泡并超声各10-30分钟,最后经氮气吹干;
5.将洁净的背电极放入磁控溅射腔中,加热到550°C;
6.通过控制铜、铟、镓、砸的磁控溅射速度,共沉积铜铟镓砸光吸收层,在共沉积过程中,铜、铟、镓、砸四种元素之间发生反应生成具有最佳摩尔比的铜铟镓砸光吸收层,同时过量的砸同砸反应层反应生成砸化钼MoSe2即砸化物背接触层,形成如图2所示的产品结构示意图。
[0024]其他同实施一,这里不再赘述。
[0025]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种控制铜铟镓砸高温共沉积过程中背电极钼和砸反应的方法,其特征在于:在以铜铟镓砸高温共沉积方法来制备铜铟镓砸光吸收层的过程中,先在背电极钼薄膜表面磁控溅射沉积一阻挡层,然后在所述阻挡层表面磁控溅射沉积一砸化反应层,最后在该砸化反应层表面铜铟镓砸高温共沉积生成铜铟镓砸光吸收层;在该最后铜铟镓砸高温共沉积生成铜铟镓砸光吸收层的同时,所述阻挡层阻挡砸进入所述背电极钼薄膜层,所述砸化反应层同砸发生化学反应生成砸化物背接触层; 所述阻挡层的成分为过渡金属氮化物或过渡金属氮氧化物,所述砸化反应层的成分为过渡金属。2.根据权利要求1所述控制铜铟镓砸高温共沉积过程中背电极钼和砸反应的方法,其特征在于:所述背电极钼薄膜层通过磁控溅射制备,背电极钼薄膜层的厚度为200-500nm。3.根据权利要求1所述控制铜铟镓砸高温共沉积过程中背电极钼和砸反应的方法,其特征在于:所述阻挡层通过反应磁控溅射制备,阻挡层的厚度为10-50nm。4.根据权利要求1所述控制铜铟镓砸高温共沉积过程中背电极钼和砸反应的方法,其特征在于:所述砸化反应层的厚度为20-100nm。
【专利摘要】一种控制铜铟镓硒高温共沉积过程中背电极钼和硒反应的方法,其特征在于:在以铜铟镓硒高温共沉积方法来制备铜铟镓硒光吸收层的过程中,先在背电极钼薄膜表面磁控溅射沉积一阻挡层,然后在所述阻挡层表面磁控溅射沉积一硒化反应层,最后在该硒化反应层表面铜铟镓硒高温共沉积生成铜铟镓硒光吸收层;在该最后铜铟镓硒高温共沉积生成铜铟镓硒光吸收层的同时,所述阻挡层阻挡硒进入所述背电极钼薄膜层,所述硒化反应层同硒发生化学反应生成硒化物背接触层;所述阻挡层的成分为过渡金属氮化物或过渡金属氮氧化物,所述硒化反应层的成分为过渡金属。
【IPC分类】C23C14/22, H01L21/203, C23C14/35, H01L31/032, H01L31/18
【公开号】CN105405925
【申请号】CN201510759999
【发明人】夏申江, 彭寿, 屠友明, 王芸
【申请人】中建材光电装备(太仓)有限公司, 蚌埠兴科玻璃有限公司, 蚌埠玻璃工业设计研究院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月10日
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