一种醋酸盐体系两步法制备铜铟硒光电薄膜的方法_2

文档序号:9752782阅读:来源:国知局
per indium sulpho selenide filmsand their properties, Materials Science inSemiconductor Processing 16 (2013) 1665-1671.主要描述了用脉冲电沉积法制备CuIn(S,Se)2,并对其性能进行了表征。
[0014][10] F.Caballero-Br1nes,A.Palac1s-Padros,Fausto Sanz, CuInSe2films prepared by three step pulsed electrodeposit1n.Deposit1nmechanisms,optical and photoelectrochemical studies, Electrochimica Acta 56 (2011) 9556-9567.主要描述用三步脉冲电沉积法制备CuInSe2,并对其结构形貌进行了表征。

【发明内容】

[0015]本发明为了解决现有制备CuInSe2薄膜存在的问题,发明了一种醋酸盐体系两步法制备铜铟砸光电薄膜的方法。
[0016]本发明采用电沉积后砸化法制备铜铟砸薄膜,采用二氧化锡导电玻璃为基片,以Cu(CH3COO)2.H20,In(CH3COO)3,SeO2为原料,以C6H5Na3O7.2H20为络合剂,以蒸馏水为溶剂,按固定摩尔比配制电沉积溶液,先采用晶体管恒电位仪在一定电位和时间下制备前驱体薄膜,以水合联氨为还原剂,在水合联氨中加入砸粉保证砸气氛,在密闭管式炉内加热,使前驱体薄膜砸化并得到目标产物。
[0017]本发明的具体制备方法包括如下顺序的步骤:
a.进行二氧化锡导电玻璃基片的清洗,将大小为20_ X 20_的玻璃基片放入体积比丙酮:蒸馏水=5: I的溶液中,超声波清洗30min;再将基片放入乙醇中,超声波清洗30min;再在蒸馏水中将玻璃基片用超声振荡30min;将上述得到的玻璃基片排放在玻璃皿中送入烘箱中,在100°C下烘干供制膜用。
[0018]b.将C6H5Na3O7.2H20、Cu(CH3COO)2.H2(KIn(CH3O)O)3JeO2放入蒸馏水中,获得均匀稳定的电沉积溶液O具体地说,可以将1.0?2.0份C6H5Na3O7.2H20、5.0?1.0份Cu(CH3COO)2.出0、7.5?15.0份111(0130)0)3、6.0?12.0份5602放入2700.0?5400.0份的蒸馏水中,使溶液中的物质溶解。
[0019]c.将步骤b所述电沉积溶液倒入三电极装置中,以饱和甘汞电极为参比电极,铂电极为辅助电极,二氧化锡导电玻璃为研究电极,采用晶体管恒电位仪在沉积电位为-0.5V下常温沉积薄膜,沉积时间为30min,自然干燥得到前驱体薄膜样品。
[0020]d.将步骤c所得前驱体薄膜样品置于支架上,在水合联氨中加入砸粉,前驱体薄膜样品不与水合联氨接触,将前驱体薄膜和水合联氨放入管式炉中。水合联氨放入为40.0?50.0份,砸粉为4.0?8.0份。将管式炉加热至250?400°C之间,保温时间3?9h,然后冷却到室温取出。
[0021 ] e.将步骤d所得物,使其常温自然干燥后,即得到铜铟砸光电薄膜。
[0022]本发明不需要高真空条件,对仪器设备要求低,生产成本低,生产效率高,易于操作。所得铜铟砸光电薄膜有较好的连续性和均匀性,主相为CuInSe2相,可以实现低成本大规模的工业化生产。
[0023]
【具体实施方式】
[0024]实施例1
a.二氧化锡导电玻璃基片的清洗:如前所述进行清洗玻璃基片,基片大小为20mm X20mm ο
[0025]b.将1.(H^C6H5Na3O7.2H20、5.0份Cu(CH3COO)2.H20、7.5份In(CH3C00)3、6.0份SeO2放入2700.0份的蒸馏水中,使溶液中的物质溶解。
[0026]c.将上述电沉积溶液倒入三电极装置中,以饱和甘汞电极为参比电极,铂电极为辅助电极,二氧化锡导电玻璃为研究电极,采用晶体管恒电位仪在沉积电位为-0.5V下常温沉积薄膜,沉积时间为30min,自然干燥得到前驱体薄膜样品。
[0027]d.将前驱体薄膜样品置于支架上,在水合联氨中加入砸粉,前驱体薄膜样品不与水合联氨接触,将前驱体薄膜和水合联氨放入管式炉中。水合联氨放入为40.0份,砸粉为4.0份。将管式炉加热至350°C,保温时间6h,然后冷却到室温取出。
[0028]e.将步骤d所得物,进行常温自然干燥,得到铜铟砸光电薄膜。
【主权项】
1.一种醋酸盐体系两步法制备铜铟砸光电薄膜的方法,包括如下顺序的步骤: a.二氧化锡导电玻璃基片的清洗; b.将1.0?2.0份C6H5Na3O7.2H20、5.0?10.0份Cu(CH3COO)2.H20、7.5?15.0份 In(CH3COO)3、6.0?12.0份SeO2放入2700.0?5400.0份的蒸馏水中,使溶液中的物质溶解; c.采用电沉积法将步骤b所述溶液在导电玻璃片上沉积得到前驱体薄膜,自然干燥,得到前驱体薄膜样品; d.将步骤C所得前驱体薄膜样品置于支架上,在水合联氨中加入砸粉,前驱体薄膜样品不与水合联氨接触,将前驱体薄膜和水合联氨放入管式炉中;将管式炉加热至250?400°C之间,保温时间3?9h,然后冷却到室温取出; e.将步骤d所得物,自然干燥,得到铜铟砸光电薄膜。2.如权利要求1所述的一种醋酸盐体系两步法制备铜铟砸光电薄膜的方法,其特征在于,步骤a所述清洗,是将导电玻璃基片大小为20mm X 20mm,放入体积比丙酮:蒸馈水=5: I的溶液中,超声波清洗30min;再将基片放入乙醇中,超声波清洗30min;再在蒸馏水中将玻璃基片用超声振荡30min;将上述得到的玻璃基片排放在玻璃皿中送入烘箱中,在100°C下烘干供制膜用。3.如权利要求1所述的一种醋酸盐体系两步法制备铜铟砸光电薄膜的方法,其特征在于,步骤c所述,是将溶液加入三电极装置中,以饱和甘汞电极为参比电极,铂电极为辅助电极,二氧化锡导电玻璃为研究电极,采用晶体管恒电位仪在沉积电位为-0.5V下常温沉积薄膜,沉积时间为30min,自然干燥得到前驱体薄膜样品。4.如权利要求1所述的一种醋酸盐体系两步法制备铜铟砸光电薄膜的方法,其特征在于,步骤d所述管式炉内放入40.0?50.0份水合联氨、4.0?8.0份砸粉。
【专利摘要】一种醋酸盐体系两步法制备铜铟硒光电薄膜的方法,属于太阳能电池用光电薄膜制备技术领域,本发明通过如下步骤得到,首先清洗二氧化锡导电玻璃基片,然后将C6H5Na3O7·2H2O、Cu(CH3COO)2·H2O、In(CH3COO)3、SeO2放入蒸馏水中,用电沉积法在导电玻璃片上得到前驱体薄膜,自然干燥,放入加有水合联氨的管式炉中,使前驱体薄膜样品不与水合联氨接触,其中水合联氨中加有硒粉,在密闭管式炉内加热,使前驱体薄膜硒化,最后取出样品进行干燥,得到铜铟硒光电薄膜。本发明不需要高真空条件,对仪器设备要求低,生产成本低,生产效率高,易于操作。所得铜铟硒光电薄膜有较好的连续性和均匀性,主相为CuInSe2相,可以实现低成本大规模的工业化生产。
【IPC分类】H01L31/032, H01L31/18
【公开号】CN105514191
【申请号】CN201510943201
【发明人】李静, 刘科高, 许超, 徐勇, 石磊
【申请人】山东建筑大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月16日
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