专利名称：用铜锌锡硫化合物单一靶材制备薄膜太阳能电池的方法
技术领域：
本发明涉及太阳能领域，具体涉及ー种用铜锌锡硫化合物单ー靶材制备薄膜太阳能电池的方法。
背景技术：
地球上可利用的能源日趋短少，而石化能源在使用过程中会排放碳、硫的氧化物造成空气污染并且加剧地球的温室效应，使地球的环境恶化气候异常，已经是不争的事实了。因此开发无污染的可再生能源是当前世界各国的首要科研项目之一。而太阳能的利用是无污染、可再生能源的最佳选择，太阳能的适用范围在地球上几乎是各处皆可以，并且太阳能是目前唯一被公认取之不尽用之不竭的无污染的可再生能源。开发利用太阳能首重的是开发可以产生高效率转换太阳能的材料。
I-III-VI2具有黄铜矿结构的化合物半导体为直接带隙材料，能吸收波长范围较大的太阳光，且能调变自身组成以达到P型、η型半导体，是公认作为太阳能电池主吸收层的最佳材料之一，例如Cu (Zn，Sn) S2，铜锌锡ニ硫，简称CZTS，为目前具有最高光吸收能力的半导体。由于CZTS的高光吸收率优势，使得CZTS吸收层的厚度在I 2微米即可，以ー般粗略估算，在量产制造吋，半导体材料费用低于O. 05美元/瓦，因此极具竞争优势，并有望使太阳能发电可以与传统的石化燃料发电成本相同甚至更低。因此如何制备低成本高效率的I-III-VI2具有黄铜矿结构的化合物半导体，是目前最值得开发研究的课题之CZTS薄膜太阳能电池除了材料的使用不同于其他种太阳能电池之外，尚具有两大特征，其一是其光电转换层厚度能薄至数微米，据此除可降低材料成本，同时还可节省制造时所投入之能源。光电转换层一旦变薄，CZTS材料的光吸收能力会变得相当高。另ー特征则是其理论性的发电效率可高达10 15%，比单晶硅高出许多。CZTS半导体具有在厚度方面改变其组成并能控制其吸收波长范围的性质，若在该组成成分上适当调配，让吸收波长范围变广，就能提高太阳能电池的发电效率。CZTS薄膜太阳能电池还有一大特色，那就是它在光或放射线照射下，具有比多晶硅太阳能电池更难以劣化的优势，有性能稳定不衰退、抗辐射能力强、在阴雨天气下发出电量高等特点。另外已有试验证明其稳定性佳不衰退、抗辐射能力强，产品寿命较长。CZTS太阳能电池属于直接迁移能阶结构，具有良好的光吸收特性，其光吸收系数优于其它太阳能电池，是各种薄膜太阳能电池之首，另外CZTS太阳能电池具有柔和、轻便等特点，是最有前途的新一代太阳能电池之一。现在最成熟的薄膜太阳能电池是碲化镉(CdTe)，但是碲材料能源短缺，而铜、锌、錫、硫能源丰富，并且没有毒性。CZTS薄膜太阳能电池是多层膜结构组件，其主要结构有基底(通常是玻璃、柔性的不锈钢或聚合物)、背电极(通常是Mo)、吸收层(p-CZTS)、缓冲层(通常是n-In2S3)、透明导电层(通常是本征ZnO及Al掺杂ZnO双层结构)、上电极(通常为Ni/Al)、减反射层(通常是MgF2，不一定要有)。各层膜的结构与特性都将影响CZTS电池的性能。目前的热门研究工作主要集中在吸收层制备エ艺开发、替代缓冲层的研发。
文献中已记载制备CZTS薄膜的方法主要有(I)硫化法，(2)叠层法，(3)多源(ニ或三源)蒸发法，(4)溅射法，(5)沉积法，(6)喷涂法，(7)旋涂法，(8)真空加热合成法等。而这(I)硫化法，(2)叠层法，(3)多源(ニ或三源)蒸发法，(4)溅射法皆在某个エ艺流程中需要对CZTS薄膜进行硫化处理，通过硫化处理可以使S原子经扩散作用与Cu-Zn-Sn进行反应生成CuZnSnS化合物，此过程称为硫化。硫化制备I-III-VI2具有黄铜矿结构的薄膜太阳能电池的方法存在着下列几个缺点I.生产周期长,生产效率低；2. S的沸点是444. 6°C，S化的温度高于444. 6V ；3.消耗S多只有部分S蒸汽能够与Cu-Zn-Sn层接触； 4. S的蒸汽有剧毒，容易造成安全事故气态的S遇水(包括空气中的水)即形成气态H2S (是ー种毒气)；另外，气态S对其他金属具有很强的腐蚀性，容易泄露出S蒸汽；5.硫化法制备的CuZnxSnx_lS2化合物薄膜中，S的分布不均匀，存在梯度靠近钥(Mo)层处S含量低。CZTS薄膜太阳能电池通常使用硫化镉CdS作为缓冲层，镉会有导致镉中毒的潜在危险。镉中毒是接触镉或其化合物所导致的ー种中毒现象。急性镉中毒主要损害呼吸系统，主要因吸入大量含有镉化合物的烟尘所致。慢性镉中毒则会引起肾小管病变，继而使肾功能衰竭，也会导致骨骼软化(骨质疏松症)，睾丸縮小，嗅觉消失，及其它器官的损害。种植在镉污染的土地上的植物也可以带有镉，食用，和吸食(比如大麻)可以引起镉中毒。另外镉污染的水源也可以引起中毒。由于镉被广泛用于制造业上，故此职业性镉中毒为最常见的镉中毒。高危行业包括涉及镉的冶炼和焊接、镍镉电池制造、顔料制造、金属表层镀镉等等。
发明内容
本发明提供一种用铜锌锡硫化合物单ー靶材制备薄膜太阳能电池的方法，能够在无污染的情况下制备I-III-VI2具有黄铜矿结构的薄膜太阳能电池。本发明提供了一种用铜锌锡硫化合物单ー靶材制备薄膜太阳能电池的方法，该方法包括A.利用真空磁控溅射法，在钠钙玻璃钥(Mo)衬底或不锈钢片钥(Mo)衬底上溅射具有黄铜矿结构的I - III - VI 2铜锌锡硫化合物単一靶材，形成太阳能电池吸收层；B.在真空环境下，对A步骤制备的太阳能电池吸收层进行退火处理；C.利用真空磁控溅射法，在B步骤处理后的所述太阳能电池吸收层上沉积In2Se3或In2S3缓冲层；D.利用射频真空磁控溅射法，在步骤C沉积的In2Se3或In2S3缓冲层上进行本征氧化锌i-ZnO高阻抗层的沉积；E.利用射频真空磁控溅射法，在步骤D沉积的所述本征氧化锌i-ZnO上进行參铝氧化锌ZnO: Al低阻抗层的沉积。在所述步骤A中，所述I - III - VI 2铜锌锡硫化合物単一靶材优选为CuZnxSrvxS2单ー I巴材。在所述步骤A中，优选为进行两次溅射，第一次以富铜的CuZnxSrvxS2単一靶材溅射，形成富铜薄膜太阳能电池吸收层；第二次以贫铜的CuZnxSrvxS2単一靶材溅射，形成贫铜薄膜太阳能电池吸收层。所述富铜的铜锌锡硫化合物单ー靶材中铜原子的比例优选为24. 59Γ27%，硫原子的质量比例优选为46°/Γ49% ；和/或，所述贫铜的铜锌锡硫化合物单ー靶材中铜原子的质量比例优选为209Γ24%，硫原子的质量比优选为50°/Γ53%。所述步骤A中，所述真空磁控溅射法的真空度优选为I X 10-^5 X 10_3托，优选为通入含有体积比为5%02的氩气Ar气体，所述钠钙玻璃钥(Mo)衬底或不锈钢片钥(Mo)衬底的温度优选为350°C 450°C，所述富铜薄膜、所述贫铜薄膜的沉积厚度分别优选为I微米 2微米。
退火温度优选为450°C ^580°C，持续时间优选为2 3小吋。在步骤C中，所述真空磁控溅射法的參数优选为I X 10-^5 X 10_3托，并优选为通入氩气Ar气，衬底的温度优选保持10°C 30°C，所述In2Se3或In2S3缓冲层的厚度优选为5纳米。在步骤D中，所述射频真空磁控溅射法使用的靶材优选为氧化锌(ZnO)，真空溅射的參数优选为1\10-3飞父10-3托，频率优选为400kHz 2MHz，并优选通入氩气Ar气，衬底的温度优选保持10°C 30°C，所述本征氧化锌(i-ZnO)高阻抗层的厚度优选为5 20纳米。在步骤E中，所述射频真空磁控溅射法使用的靶材优选为氧化锌ZnO:铝Al，真空溅射的參数优选为I X 10_3飞X 10_3托，并优选通入含有5%02的氩气(Ar)气，衬底的温度优选保持10°C 30°C，所述氧化锌的薄膜厚度优选为O. 3^0. 6微米。通过本发明提供ー种铜锌锡硫化合物单ー靶材制备薄膜太阳能电池的方法，能够达到如下的有益效果I.本发明所有的エ艺皆为干式エ艺流程，エ艺过程不使用化学溶剂与溶液。太阳能吸收层的薄膜制备采用ー步溅射法，就是将已经制备好的CZTS材料(靶)通过一次溅射即可制得成份均匀的CZTS薄膜，采用ー步骤的溅射即可得到稳定结晶的化合物，不再需要对薄膜进行硫化的エ业程序，大大缩短了生产周期，減少了生产设备，也避免了生产过程中的环境污染和潜在的危险。エ艺步骤简化，能源消耗小，因此降低了生产成本。2.本发明也改进了使用硫化镉(CdS)的缓冲层的传统，使用In2Se3或In2S3，这两种化合物皆不含镉。显现了环保价值。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图I为本发明ー个具体实施例的流程示意图；图2为本发明生产的某一种太阳能电池吸收层Cu (Zn，Sn) S2的x射线薄膜的结构特性图。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出 创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。本发明提供一种用铜锌锡硫化合物单ー靶材制备薄膜太阳能电池的方法，该方法包括A.利用真空磁控溅射法，在钠钙玻璃钥(Mo)衬底或不锈钢片钥(Mo)衬底上溅射具有黄铜矿结构的I - III - VI 2铜锌锡硫化合物単一靶材，形成太阳能电池吸收层；B.在真空环境下，对A步骤制备的太阳能电池吸收层进行退火处理；C.利用真空磁控溅射法，在B步骤处理后的所述太阳能电池吸收层上沉积In2Se3或In2S3缓冲层；D.利用射频真空磁控溅射法，在步骤C沉积的In2Se3或In2S3缓冲层上进行本征氧化锌(i-ZnO)高阻抗层的沉积；E.利用射频真空磁控溅射法，在步骤D沉积的所述本征氧化锌(i-ZnO)上进行參铝氧化锌ZnO: Al低阻抗层的沉积。本发明所有的エ艺皆为干式エ艺流程，エ艺过程不使用化学溶剂与溶液。太阳能吸收层的薄膜制备采用ー步溅射法，就是将已经制备好的CZTS材料(靶)通过一次溅射即可制得成份均匀的CZTS薄膜，采用ー步骤的溅射即可得到稳定结晶的化合物，不再需要对薄膜进行硫化的エ业程序，大大缩短了生产周期，減少了生产设备，也避免了生产过程中的环境污染和潜在的危险。エ艺步骤简化，能源消耗小，因此降低了生产成本。本发明也改进了使用硫化镉(CdS)的缓冲层的传统,使用In2Se3或In2S3,这两种化合物皆不含镉，显现了环保价值。在所述步骤A中，所述I - III - VI 2铜锌锡硫化合物単一靶材优选为CuZnxSrvxS2单ー I巴材。在所述步骤A中，优选为进行两次溅射，第一次以富铜的CuZnxSrvxS2単一靶材溅射，形成富铜薄膜太阳能电池吸收层；第二次以贫铜的CuZnxSrvxS2単一靶材溅射，形成贫铜薄膜太阳能电池吸收层。所述富铜的铜锌锡硫化合物单ー靶材中铜原子的比例优选为24. 59Γ27%，硫原子的质量比例优选为46°/Γ49% ；和/或，所述贫铜的铜锌锡硫化合物单ー靶材中铜原子的质量比例优选为209Γ24%，硫原子的质量比优选为50°/Γ53%。所述步骤A中，所述真空磁控溅射法的真空度优选为I X 10-^5 X 10_3托，优选为通入含有体积比为5%02的氩气(Ar)气体，所述钠钙玻璃钥(Mo)衬底或不锈钢片钥(Mo)衬底的温度优选为350°C ^450°C，所述富铜薄膜、所述贫铜薄膜的沉积厚度分别优选为I微米 I微米。退火温度优选为450°C ^580°C，持续时间优选为2 3小吋。
在步骤C中，所述真空磁控溅射法的參数优选为I X 10-^5 X 10_3托，并优选为通入氩气(Ar)气，衬底的温度优选保持10°C 30°C，所述In2Se3或In2S3缓冲层的厚度优选为5纳米。在步骤D中，所述射频真空磁控溅射法使用的靶材优选为氧化锌(ZnO)，真空溅射的參数优选为1\10-3飞父10-3托，频率优选为400kHz 2MHz，并优选通入氩气(Ar)气，衬底的温度优选保持10°C 30°C，所述本征氧化锌(i-ZnO)高阻抗层的厚度优选为5 20纳米。在步骤E中，所述射频真空磁控溅射法使用的靶材优选为氧化锌(ZnO):铝(Al)，真空溅射的參数优选为1父10-3飞\10-3托，并优选通入含有5%02的氩气(Ar)气，衬底的温度优选保持10°C 30°C，所述氧化锌的薄膜厚度优选为O. 3^0. 6微米。下面，本发明将通过ー个具体实施例来详细叙述铜锌锡硫化合物单ー靶材制备薄膜太阳能电池的方法，如图1，所示步骤101，制备不锈钢片钥(Mo)衬底； 在O. 3毫米厚度的304不锈钢片上采用磁控溅射沉积O. 8微米厚的钥(Mo)金属。需要说明的是，不锈钢片的型号、厚度还可以具备其他值进行限定，比如O. 35毫米厚的304不锈钢片，钥(Mo)金属层的厚度也可以具备ー个范围，比如O. 75毫米、O. 85毫米的钥金属层。步骤102，采用真空磁控溅射法，形成富铜薄膜太阳能吸收层；采用富铜的CuZnxSrvxS2单ー祀材(即富铜的I _ III _ VI 2铜锌锡硫化合物单ー靶材)做靶材，采用真空磁控溅射法，其中真空參数为I X 10-^5 X 10_3托(Torr)，通入含有体积比5%02的氩气(Ar)气体，不锈钢片钥(Mo)衬底的温度保持在350°C ^450°C,比如350 V、380 V、400 V、420 V、450 V或任意两值之间的范围，进行溅射，形成的富铜薄膜的沉积厚度为I微米 2微米，比如1微米、I. 5微米、I. 6微米、I. 7微米、I. 8微米、I. 9微米、
2.O微米或任意两值之间的范围。需要说明的是，其中富铜的CuZnxSrvxS2単一靶材中的铜原子的质量比例为24. 5% 27%，比如，24. 5%、25%、25. 5%、26%、26. 5%、27%或任意两值之间的范围，硫原子的质量比例为46% 49%，比如，46%、47%、48%、49%或任意两值之间的范围。步骤103，采用真空磁控溅射法，形成贫铜薄膜太阳能吸收层；采用贫铜的CuZnxSrvxS2单ー祀材(即贫铜的I _ III _ VI 2铜锌锡硫化合物单ー靶材)做靶材，采用真空磁控溅射法，其中真空參数为I X 10-^5 X 10_3托(Torr)，通入含有体积比5%02的氩气(Ar)气体，不锈钢片钥(Mo)衬底的温度保持在350°C ^450°C,比如350 V、380 V、400 V、420 V、450 V或任意两值之间的范围，在富铜薄膜上进行溅射，形成的贫铜薄膜的沉积厚度为I微米 tI微米，比如1微米、I. 5微米、I. 6微米、I. 7微米、I. 8微米、I. 9微米、2. O微米或任意两值之间的范围。需要说明的是，其中贫铜的CuZnxSrvxS2単一靶材中的铜原子的质量比例为20% 24%，比如，20%、20· 5%、21%、21· 5%,22%,22. 5%,23%,23. 5%、24% 或任意两值之间的范围，硫原子的质量比例为50% 53%，比如，50%、50. 5%、51%、51. 5%、52%、52. 5%、53%或任意两值之间的范围。步骤104，在真空环境下，对A步骤制备的太阳能电池吸收层进行退火处理；以快速加热的方式进行退火处理，使得步骤102、步骤103形成的富铜太阳能吸收层、贫铜太阳能吸收层晶体成长，提高结晶状态，巩固太阳能电池主吸收层的光伏发电效率。退火温度为450°C 580°C，持续时间为2 3小时。步骤105，利用真空磁控溅射法，在步骤104处理后的太阳能电池吸收层上沉积In2S3缓冲层；此步骤中，真空磁控溅射法中的真空度为1X10_，5X10_3托(Torr)，通入氩气((Ar)气)，衬底的温度保持在室温，通常为10°C 30°C，In2S3缓冲层的厚度为5纳米，衬底也是钠钙玻璃(Mo)衬底或不锈钢片(Mo)衬底。需要说明的是In2S3缓冲层也可以用其他的缓冲层代替，比如=In2Se3缓冲层，其厚度也为5纳米。 本发明不再使用传统的硫化镉CdS的缓冲层，采用In2S3缓冲层或In2Se3缓冲层，这两种化合物皆不含镉，是ー种环保材料。步骤106，利用射频真空磁控溅射法，在步骤105沉积的In2Se3缓冲层上进行本征氧化锌(i-ZnO)高阻抗层的沉积；所述射频真空磁控溅射法使用的靶材为氧化锌(ZnO)，真空溅射的真空度为1\10-3 5父10-3托(1'01'10，频率为400诎21取，并通入氩气(Ar)气，衬底的温度保持室温，通常为10°C 30°C，所述本征氧化锌(i-ZnO)高阻抗层的厚度为5 20纳米，比如，5纳米、8纳米、10纳米、13纳米、15纳米、18纳米、20纳米或其中任意两值之间的范围,衬底也是钠钙玻璃(Mo)衬底或不锈钢片(Mo)衬底。步骤107，利用射频真空磁控溅射法，在步骤106沉积的本征氧化锌(i_ZnO)高阻抗层上进行參铝氧化锌Ζη0:Α1低阻抗层的沉积。在本步骤中，所述射频真空磁控溅射法使用的靶材为氧化锌(ZnO):铝(Al)，真空溅射的參数为1X10_3、X10_3托，并通人含有体积比为5%02的氩气(Ar)气，衬底的温度保持室温，通常为10°C 30°C，衬底也是钠钙玻璃(Mo)衬底或不锈钢片(Mo)衬底，所述氧化锌的薄膜厚度为O. 3^0. 6微米，比如，O. 3微米、O. 35微米、O. 4微米、O. 45微米、O. 5微米、
O.55微米、O. 6微米或其中任意两值之间的范围。再以Al靶材溅射Al电极，最終得到Cu(Zn, Sn) S2化合物单ー祀材制备的薄膜太阳能电池。这种太阳能电池的开路电压为465mV，短路电流为24. 3mA/cm2，填充因子为58%，光电转换效率为6. 3%。对该太阳能电池进行X射线衍射其薄膜结构特性图，见图2，所示，在平面(112)(220)及平面方向(312)有特征峰值，显示其结晶形态质量良好。通过本发明提供ー种铜锌锡硫化合物单ー靶材制备薄膜太阳能电池的方法，能够达到如下的有益效果I.本发明所有的エ艺皆为干式エ艺流程，エ艺过程不使用化学溶剂与溶液。太阳能吸收层的薄膜制备采用ー步溅射法，就是将已经制备好的CZTS材料(靶)通过一次溅射即可制得成份均匀的CZTS薄膜，采用ー步骤的溅射即可得到稳定结晶的化合物，不再需要对薄膜进行硫化的エ业程序，大大缩短了生产周期，減少了生产设备，也避免了生产过程中的环境污染和潜在的危险。エ艺步骤简化，能源消耗小，因此降低了生产成本。2.本发明也改进了使用硫化镉(CdS)的缓冲层的传统，使用In2Se3或In2S3，这两种化合物皆不含镉。显现了环保价值。本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种用铜锌锡硫化合物单ー靶材制备薄膜太阳能电池的方法，其特征在于，该方法包括 A.利用真空磁控溅射法，在钠钙玻璃钥Mo衬底或不锈钢片钥Mo衬底上溅射具有黄铜矿结构的I - III - VI 2铜锌锡硫化合物単一靶材，形成太阳能电池吸收层； B.在真空环境下，对A步骤制备的太阳能电池吸收层进行退火处理； C.利用真空磁控溅射法，在B步骤处理后的所述太阳能电池吸收层上沉积In2Se3或In2S3缓冲层； D.利用射频真空磁控溅射法，在步骤C沉积的In2Se3或In2S3缓冲层上进行本征氧化锌i-ZnO高阻抗层的沉积； E.利用射频真空磁控溅射法，在步骤D沉积的所述本征氧化锌i-ZnO上进行參铝氧化锌ZnO: Al低阻抗层的沉积。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述I-III-VI 2铜锌锡硫化合物单ー祀材为CuZnxSrvxS2单ー祀材。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤A中，进行两次溅射，第一次以富铜的CuZnxSrvxS2単一靶材溅射，形成富铜薄膜太阳能电池吸收层；第二次以贫铜的CuZnxSrvxS2单ー祀材派射,形成贫铜薄膜太阳能电池吸收层。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在干， 所述富铜的铜锌锡硫化合物单ー靶材中铜的原子比例为24. 59Γ27%，硫的原子比例为46%"49% ； 和/或， 所述贫铜的铜锌锡硫化合物单ー靶材中铜的原子比例为209Γ24%，硫的原子比50% 53%。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在干， 所述步骤A中，所述真空磁控溅射法的真空度为I X 10_3飞X 10_3托，通入含有体积比为5%02的氩气Ar气体，所述钠钙玻璃钥Mo衬底或不锈钢片钥Mo衬底的温度为350°C 450°C，所述富铜薄膜、所述贫铜薄膜的沉积厚度分别为I微米 cI微米。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于， 退火温度为450°C 580°C，持续时间为2 3小时。
7.如权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于， 在步骤C中，所述真空磁控溅射法的參数为I X 10-^5 X 10_3托，并通入氩气Ar气，衬底的温度保持10°C 30°C，所述In2Se3或In2S3缓冲层的厚度为5纳米。
8.如权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于， 在步骤D中，所述射频真空磁控溅射法使用的靶材为氧化锌ZnO，真空溅射的參数为1X10-3 5X10_3$，频率为400kHz 2MHz，并通入氩气Ar气，衬底的温度保持室温IO0C 30°C，所述本征氧化锌i-ZnO高阻抗层的厚度为5 20纳米。
9.如权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于， 在步骤E中，所述射频真空磁控溅射法使用的靶材为氧化锌ZnO:铝Al，真空溅射的參数为I X 10_3 5 X 10_3托，并通入含有5%02的氩气Ar气，衬底的温度保持室温(10°C 30°C )，所述氧化锌的薄膜厚度为O. 3^0. 6微米。
全文摘要
本发明涉及太阳能领域，具体涉及一种用铜锌锡硫化合物单一靶材制备薄膜太阳能电池的方法，该方法包括A．用真空磁控溅射法，在钠钙玻璃钼Mo衬底或不锈钢片钼Mo衬底上溅射具有黄铜矿结构Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2铜锌锡硫化合物单一靶材，形成太阳能电池吸收层；B．在真空下，对所述太阳能电池吸收层通过快速加热进行退火处理；C．用真空磁控溅射法，在B步骤处理的所述太阳能电池吸收层上沉积In2Se3或In2S3缓冲层；D.用射频真空磁控溅射法，在沉积的In2Se3或In2S3缓冲层上进行本征氧化锌i-ZnO高阻抗层的沉积；E．用射频真空磁控溅射法，在沉积的所述本征氧化锌i-ZnO上进行参铝氧化锌ZnO:Al低阻抗层的沉积。本发明能够在无污染情况制备I-III-VI2具有黄铜矿结构的薄膜太阳能电池。
文档编号H01L31/18GK102709393SQ20121018479
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者丘立安, 李宗雨 申请人:成都先锋材料有限公司