一种基于SnO2缓冲层Sb2Se3太阳能电池的制备方法

文档序号:26949808发布日期:2021-10-16 00:47阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于sno2缓冲层sb2se3太阳能电池的制备方法,其特征在于步骤如下:步骤1、选用磁控溅射法制备sno2薄膜:靶材sno2与fto导电玻璃基底的距离为8~10cm,工作气压为1~5pa,沉积时间3~5min,基底温度100~400℃,溅射气氛一组为纯氩气,另一组为ar/o2=1:1,流量均为25sccm,射频电源的溅射功率为100w,最后在400~500℃空气氛围中退火20~40min,在基底得到sno2薄膜;步骤2、选用近空间升华法制备sb2se3薄膜:沉积sno2缓冲层的fto玻璃基底置于上加热台,升华源sb2se3粉末压成的压片置于下加热台,sno2缓冲层与升华源sb2se3相对置放,两者之间的距离为4~5mm,上加热台的温度为250℃,下加热台的温度为450~480℃,沉积时间3600~7200s,最后在325~375℃下对sb2se3薄膜分别进行原位和硒化退火20~40min,在sno2薄膜上得到sb2se3薄膜;步骤3:采用真空蒸镀法在sb2se3吸光层上表面和一侧的fto导电玻璃上镀覆au电极,形成硒化锑薄膜太阳能电池。2.根据权利要求1所述基于sno2缓冲层sb2se3太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述fto导电玻璃基底先清洗,将fto导电玻璃依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗,再将超声清洗好的fto导电玻璃使用高压氮气吹干,放入铺有无尘布的玻璃容器中存储。3.根据权利要求1所述基于sno2缓冲层sb2se3太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述磁控溅射法制备sno2薄膜工艺参数为:沉积时间3min,基底温度100℃,溅射气氛ar/o2=1:1,在空气氛围中,退火温度为450℃下退火30min;所述近空间升华法制备sb2se3薄膜的工艺参数下:基底温度250℃,生长源温度470℃,沉积时间3600s,再通过350℃硒化退火30min,最终获得的太阳能电池参数为v
oc
=274mv,j
sc
=28.25ma/cm2,ff=36.61%,pce=2.83%,并且器件表现出良好的稳定性和稳态输出特性。

技术总结
本发明涉及一种基于SnO2缓冲层Sb2Se3太阳能电池的制备方法,选用磁控溅射法沉积SnO2薄膜,近空间升华法CSS沉积Sb2Se3薄膜,并对SnO2薄膜和Sb2Se3薄膜分别进行退火改性,最后制备出了FTO/SnO2/Sb2Se3/Au顶衬结构的薄膜太阳能电池器件。磁控溅射法与喷雾热解法、低温热解法相比,制备的SnO2薄膜更加致密,纯度更高,重复性更好,厚度可控,在高真空腔室下溅射有效的避免了杂质的引入,制备的薄膜均匀性更好且不会产生废液和任何有害气体;CSS是一种将源材料加热使其快速升华并且在衬底上沉积薄膜的一种制备方法,CSS源的利用率高、工艺简单、重复性好、膜层纯度高,因此CSS制备的Sb2Se3薄膜更加适合商业化生产。膜更加适合商业化生产。膜更加适合商业化生产。


技术研发人员:谭婷婷 徐云海 孟庆岱 魏登科 查钢强 李颖锐 吴森
受保护的技术使用者:西北工业大学 西北工业大学青岛研究院
技术研发日:2021.06.17
技术公布日:2021/10/15
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