太陽(yáng)能電池薄膜材料的電沉積制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種CulnS2太陽(yáng)能電池薄膜材料的制備方法，特別是一種CulnS2A陽(yáng)能電池薄膜材料的電沉積制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，傳統(tǒng)的單晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)面臨著制備工藝復(fù)雜的問題，若要大幅度地降低單晶硅太陽(yáng)電池成本是非常困難的，難以普及應(yīng)用，因此需要盡快開發(fā)低成本、適合大面積、大規(guī)模生產(chǎn)的薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)技術(shù)?，F(xiàn)在CuInS2作為1-1I1-vI族化合物中最理想的吸收層材料，其理論光電轉(zhuǎn)換效率為27% -32%，若能制備出低成本、高品質(zhì)的CuInS2薄膜材料，提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率，則必能加快太陽(yáng)能電池的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種CulnS2太陽(yáng)能電池薄膜材料的電沉積制備方法。
[0004]其技術(shù)方案是:以去離子水為溶劑配置100 ml電解質(zhì)溶液，各溶質(zhì)濃度分別為12.5 mmol / LCuC12、12.5 mmol / L InC13、62.5 mmol / L Na2S203 和 0.05 mol / L檸檬酸。選擇沉積電位分別為-0.7V、-0.8V、-0.9V和-1.0V(vs.SCE)。電沉積在室溫下進(jìn)行，浸入到沉積溶液中的Ti片面積約為lcm*lcrn。沉積I小時(shí)之后，關(guān)閉恒電位儀電源，將Ti片慢慢從溶液中提出來，之后在蒸餾水中輕輕漂洗并用氮?dú)獯蹈?，最后進(jìn)行熱處理。所述的一種CulnS2太陽(yáng)能電池薄膜材料的制備方法，其特征是:將取出的Ti片提出來并用氮?dú)獯蹈桑詈蠓湃霟崽幚頎t中進(jìn)行退火熱處理。熱處理溫度為400°C，熱處理時(shí)間lh。
[0005]本發(fā)明的特點(diǎn)是將含有Cu2+、In3+、S2032-和檸檬酸的電解質(zhì)溶液作為制備CulnS2薄膜的電沉積溶液。在已有的電沉積制備CuInS2薄膜材料方法相比，本發(fā)明采用檸檬酸取代鹽酸和檸檬酸鈉，既為溶液提供了電沉積所需的曠離子又提供了檸檬酸根離子作為金屬離子的絡(luò)合劑，這樣減少了電沉積需要調(diào)整的工藝參數(shù)，簡(jiǎn)化了制備工藝條件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CulnS2太陽(yáng)能電池薄膜材料的電沉積制備方法，其特征是:沉積I小時(shí)之后，關(guān)閉恒電位儀電源，將Ti片慢慢從溶液中提出來，之后在蒸餾水中輕輕漂洗并用氮?dú)獯蹈?，最后放入熱處理爐中進(jìn)行退火熱處理。
2.熱處理溫度為400°C，熱處理時(shí)間lh。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種CulnS2太陽(yáng)能電池薄膜材料的制備方法，特別是一種CulnS2太陽(yáng)能電池薄膜材料的電沉積制備方法。其技術(shù)方案是：以去離子水為溶劑配置100m1電解質(zhì)溶液，各溶質(zhì)濃度分別為12.5mmol／LCuCl2、12．5mmol／LInCl3、62.5mmol／LNa2S203和0.05mol／L檸檬酸。選擇沉積電位分別為-0.7V、-0.8V、-0.9V和-1.0V(vs．SCE)。電沉積在室溫下進(jìn)行，浸入到沉積溶液中的Ti片面積約為lcm*lcrn。沉積1小時(shí)之后，關(guān)閉恒電位儀電源，將Ti片慢慢從溶液中提出來，之后在蒸餾水中輕輕漂洗并用氮?dú)獯蹈?，最后放入熱處理爐中進(jìn)行退火熱處理。熱處理溫度為400℃，熱處理時(shí)間1h。該法由于具有設(shè)備簡(jiǎn)單、無需真空環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，在制備大面積、低成本CuInS2薄膜上具有極大的潛力。
【IPC分類】H01L31-0336, C25D9-04, H01L31-18
【公開號(hào)】CN104674318
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310630473
【發(fā)明人】譚秀航
【申請(qǐng)人】青島事百嘉電子科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月2日