实施例2本实施例为无水电化学修饰以钠钙玻璃为基底的铜铟镓砸薄膜表面
[0048]在钠钙玻璃上沉积厚度为I μ m的金属Mo，在金属Mo导电层上采用电化学沉积的方法沉积厚度为I μ m的铜铟镓砸层，然后在石英管式炉中进行退火，600 °C下保温45分钟。
[0049]步骤(I)将砸化后的铜铟镓砸薄膜2接于电化学工作站I的工作电极，连接部分仅有Mo层4，在无水乙醇溶液中浸泡I?2分钟，去除表面沾有的颗粒杂质。
[0050]步骤(2):配制处理溶液7。处理溶液7为离子液体系，其中将无水氯化锌溶于质量比例为1:3的氯化胆碱和尿素溶液中，无水氯化锌在处理溶液7中的浓度为0.3M/L，将处理溶液7加热至60°C。
[0051]步骤(3):采用恒压模式，施加恒定电压为5V，时间为200s。
[0052]通过图5可以看出，电化学处理后铜铟镓砸薄膜的表面外观结构均一，表面平整度较高，且结晶性能比较好。经Raman光谱检测，得到无水电化学刻蚀处理后CIGS薄膜表面的二次相(如CuxSe)明显减少甚至消失。
[0053]实施例3本实施例为无水电化学修饰以钠钙玻璃为基底的铜铟镓砸薄膜表面
[0054]在钠钙玻璃上沉积厚度为I μ m的金属Mo，在金属Mo导电层上采用电化学沉积的方法沉积厚度为I?2 μπι的铜铟镓砸层，然后在石英管式炉中进行退火，550°C下保温45分钟。
[0055]步骤(I)将砸化后的铜铟镓砸薄膜2接于电化学工作站I的工作电极，连接部分仅有Mo层4，在无水乙醇溶液中浸泡I?2分钟，去除表面沾有的颗粒杂质。
[0056]步骤⑵:配制处理溶液7。处理溶液7为离子液体系，其中将无水氯化钾溶于质量比例为1:1的氯化胆碱和尿素溶液中，无水氯化钾在处理溶液7中的浓度为0.1M/L，将处理溶液7加热至70°C。
[0057]步骤(3):采用恒流模式，施加恒定电流为25mA/cm2，时间为200s。
[0058]通过图6可以看出，表层结晶较差的膜层均被刻蚀，电化学处理后铜铟镓砸薄膜的表面外观结构均一，表面平整度较高，且结晶性能比较好。经Raman光谱检测，得到电化学刻蚀处理后CIGS薄膜表面的二次相(如CuxSe)明显减少甚至消失。
[0059]实施例4本实施例为无水电化学修饰以钼箔为基底的铜铟镓砸薄膜表面
[0060]在钼箔上沉积厚度为0.5?I μ m的金属Mo，在金属Mo导电层上采用电化学沉积的方法沉积厚度为I?2 μ m的铜铟镓砸层，然后在石英管式炉中进行退火，550 °C下保温60分钟。
[0061]步骤(I)将砸化后的铜铟镓砸薄膜2接于电化学工作站I的工作电极，连接部分仅有Mo层4，在无水乙醇溶液中浸泡I?2分钟，去除表面沾有的颗粒杂质。
[0062]步骤(2):配制处理溶液7。处理溶液7为离子液体系，其中将无水氯化镁溶于质量比例为1:0.1的氯化胆碱和尿素溶液中，无水氯化镁在处理溶液7中的浓度为0.0OlM/L，将处理溶液7加热至80°C。
[0063]步骤(3):采用循环伏安模式，施加扫描电压-1?IV，扫描速率为0.05V/s，扫描时间为600s。
[0064]实施例5本实施例为无水电化学修饰以钛箔为基底的铜铟镓砸薄膜表面
[0065]在钛箔上沉积厚度为0.5?I μ m的金属Mo，在金属Mo导电层上采用电化学沉积的方法沉积厚度为I?2 μ m的铜铟镓砸层，然后在石英管式炉中进行退火，550°C下保温30分钟。
[0066]步骤(I)将砸化后的铜铟镓砸薄膜2接于电化学工作站I的工作电极，连接部分仅有Mo层4，在无水乙醇溶液中浸泡I?2分钟，去除表面沾有的颗粒杂质。
[0067]步骤(2):配制处理溶液7。处理溶液7为离子液体系，其中将无水氯化铜溶于质量比例为1:2的氯化胆碱和尿素溶液中，无水氯化铜在处理溶液7中的浓度为1M/L，将处理溶液7加热至65°C。
[0068]步骤(3):采用循环伏安模式，施加扫描电压-3?3V，扫描速率为0.05V/s，扫描时间为50s。
[0069]实施例6本实施例为无水电化学修饰以不锈钢为基底的铜铟镓砸薄膜表面
[0070]在不锈钢上沉积厚度为0.5 μ m的金属Mo，在金属Mo导电层上采用电化学沉积的方法沉积厚度为I?2 μπι的铜铟镓砸层，然后在石英管式炉中进行退火，550°C下保温30分钟。
[0071]步骤(I)将砸化后的铜铟镓砸薄膜2接于电化学工作站I的工作电极，连接部分仅有Mo层4，在无水乙醇溶液中浸泡I?2分钟，去除表面沾有的颗粒杂质。
[0072]步骤(2):配制处理溶液7。处理溶液7为离子液体系，其中将无水氯化钠溶于质量比例为1:2的氯化胆碱和尿素溶液中，无水氯化钠在处理溶液7中的浓度为0.2M/L，将处理溶液7加热至65°C。
[0073]步骤(3):采用恒压模式，施加电压10V，时间为Is。
[0074]实施例7本实施例为无水电化学修饰以铝箔为基底的铜铟镓砸薄膜表面
[0075]步骤(I)将砸化后的铜铟镓砸薄膜2接于电化学工作站I的工作电极，连接部分仅有Mo层4，在无水乙醇溶液中浸泡I?2分钟，去除表面沾有的颗粒杂质。
[0076]步骤(2):配制处理溶液7。处理溶液7为离子液体系，其中将无水氯化钾溶于质量比例为1:2的氯化胆碱和尿素溶液中，无水氯化钾在处理溶液7中的浓度为0.2M/L，将处理溶液7加热至65°C。
[0077]步骤(3):采用恒压模式，施加电压0.3V，时间为600s。
[0078]实施例8本实施例为无水电化学修饰以聚酰亚胺为基底的铜铟镓砸薄膜表面
[0079]步骤(I)将砸化后的铜铟镓砸薄膜2接于电化学工作站I的工作电极，连接部分仅有Mo层4，在无水乙醇溶液中浸泡I?2分钟，去除表面沾有的颗粒杂质。
[0080]步骤(2):配制处理溶液7。处理溶液7为离子液体系，其中将无水氯化钠溶于质量比例为1:2的氯化胆碱和尿素溶液中，无水氯化钠在处理溶液7中的浓度为0.2M/L，将处理溶液7加热至65°C。
[0081]步骤(3):采用恒流模式，施加电流0.1mA/ cm2，时间为600s。
[0082]实施例9本实施例为无水电化学修饰以铜箔为基底的铜铟镓砸薄膜表面
[0083]步骤(I)将砸化后的铜铟镓砸薄膜2接于电化学工作站I的工作电极，连接部分仅有Mo层4，在无水乙醇溶液中浸泡I?2分钟，去除表面沾有的颗粒杂质。
[0084]步骤(2):配制处理溶液7。处理溶液7为离子液体系，其中将无水氯化钾溶于质量比例为1:2的氯化胆碱和尿素溶液中，无水氯化钾在处理溶液7中的浓度为0.2M/L，将处理溶液7加热至65°C。
[0085]步骤(3):采用恒流模式，施加电流1000mA/ cm2，时间为Is。
【主权项】
1.无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，包括步骤: 步骤(I):铜铟镓砸薄膜砸化后置于电化学工作站，仅Mo层连接工作电极，在无水乙醇中浸泡I?2min，去除表面颗粒杂质； 步骤(2):配制处理溶液，所述处理溶液为0.0Ol?1M/L无水氯盐和离子液的混合溶液，所述离子液由氯化胆碱与尿素按质量比1:0.1?3混合而成，加热所述处理溶液； 步骤⑶:步骤⑴处理后的铜铟镓砸薄膜放入步骤⑵制得的处理溶液中，施加电信号，处理I?600S，所述电信号为循环伏安、恒压电信号或恒流电信号的任一种。2.根据权利要求1所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，所述氯盐为0.001?0.3M/L。3.根据权利要求2所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，所述氯盐为0.2M/L。4.根据权利要求1?3任一项所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，所述离子液中，氯化胆碱与尿素的质量比为1:2。5.根据权利要求1所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，所述电信号选自以下电信号的任一种: A.所述电信号为循环伏安电信号，所述循环伏安的电压范围为-3?3V; B.所述电信号为恒压电信号，所述恒压电信号的电压范围为0.3?1V ; C.所述电信号为恒流电信号，所述恒流电信号的电流范围为0.1?lOOOmA/cm2。6.根据权利要求5所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，所述循环伏安的电压范围为-1?IV。7.根据权利要求1所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热温度为60?80°C。8.根据权利要求1所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，所述氯盐选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化锌或氯化铜的任一种或它们的任意混合物。9.根据权利要求1所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，所述铜铟镓砸薄膜的基底选自钠钙玻璃、聚酰亚胺、不锈钢、钼箔片、铝箔片、铜箔片或钛箔片的任一种。10.根据权利要求1所述的无水电化学修饰铜铟镓砸薄膜表面特性的方法，其特征在于，所述电化学工作站的工作模式为三电极体系，包括工作电极、参比电极和铂网电极，所述参比电极为Pt电极，所述参比电极的电势相对标准氢电势为-0.72V。
【专利摘要】本发明涉及太阳能电池技术领域，具体公开了一种无水电化学修饰铜铟镓硒薄膜表面特性的方法，包括先用无水乙醇浸泡去除颗粒杂质，配制电化学处理液，再在电化学工作站中连接铜铟镓硒薄膜的Mo层，施加电信号，电信号可以为循环伏安、恒压电信号或恒流电信号的任一种。通过本发明的方法，去除铜铟镓硒薄膜表面的铜硒二次相(CuxSe)的效率高，同时避免了水溶液中的电解现象对吸收层表面腐蚀带来的不均匀现象，显著改善薄膜表面的特性和太阳电池PN结的质量，且成本材料可控，有效控制了成本、避免了环境污染。
【IPC分类】H01L31/18
【公开号】CN105633206
【申请号】CN201410620828
【发明人】叶勤燕, 梅军, 廖成, 刘江, 何绪林, 刘焕明
【申请人】中物院成都科学技术发展中心
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月6日