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专利号: 2020115266662
申请人: 河南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于CIGS太阳能电池缓冲层的In掺杂CdS薄膜的制备方法,其特征在于,步骤如下:

(1)利用铜粉、铟粉、镓粉和硒粉制备CIGS前驱体薄膜,将CIGS前驱体薄膜硒化处理,制得CIGS吸收层薄膜;

(2)向硝酸镉溶液中加入氨水和硫脲溶液,混合后加入步骤(1)制备得到的CIGS吸收层薄膜,65‑85℃水浴加热;

(3)将In(NO3)3溶液加入恒压漏斗中,稀释后逐滴滴加到步骤(2)的水热溶液中,控制滴加速度为4 s每滴;

(4)滴加完毕后,待薄膜表面呈蓝紫色后取出,得到In掺杂CdS薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中将铜粉、铟粉、镓粉和硒粉按照质量比为1:0.8:0.4:2溶于溶剂中,于70℃搅拌形成均匀稳定的褐色溶液,将褐色溶液旋涂到钼玻璃上,在350 ℃加热1 min,重复旋涂和加热的步骤,制得1‑2μm的CIGS前驱体薄膜。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中CIGS前驱体薄膜置于装有硒粉的石墨盒中,在通入氩气的快速升温炉中550 ℃下硒化处理15 min,制得CIGS吸收层薄膜。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中硫脲溶液的浓度是1.0

1.5mol/L,硝酸镉溶液的浓度是0.01 0.015mol/L,硝酸镉溶液、氨水和硫脲溶液的体积比~ ~

为20:36:12.8。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中In(NO3)3溶液的浓度为‑4 

1.5×10 mol/L,控制溶液中In和Cd的物质的量比在1:(100 400)之间。

~

6.权利要求1‑5任一项所述的制备方法制备的In掺杂CdS薄膜,其特征在于:所述In掺杂CdS薄膜的厚度为50 70nm。

~

7.利用权利要求6所述的In掺杂CdS薄膜制备的CIGS电池,其特征在于:包括钠钙玻璃衬底、Mo背电极、CIGS吸收层、In掺杂CdS缓冲层、本征ZnO和Al掺杂ZnO薄膜窗口层以及Ni‑Al顶电极。

8.根据权利要求7所述的In掺杂CdS薄膜制备的CIGS电池,其特征在于:所述Mo背电极由直流磁控溅射制备,厚度为800 1000nm;本征ZnO和Al掺杂ZnO薄膜窗口层均由磁控溅射~

法制备,厚度分别为50 nm和250 nm;Ni‑Al顶电极由热蒸发法制备,厚度为1μm。