取向诱导生长的硒化锑薄膜及其制备方法与薄膜太阳电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113088882A(43)申请公布日2021.07.09(21)申请号202110332393.6H01L31/036(2006.01)(22)申请日2021.03.29H01L31/0392(2006.01)H01L31/072(2012.01)(71)申请人深圳大学地址518061广东省深圳市南山区南海大道3688号(72)发明人梁广兴陈国杰林锦鸿陈烁郑壮豪(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)44268代理人朱阳波吴志益(51)Int.Cl.C23C14/06(2006.01)C23C14/24(2006.01)C23C14/58(2006.01)H01L31/032(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称取向诱导生长的硒化锑薄膜及其制备方法与薄膜太阳电池(57)摘要本发明公开了一种取向诱导生长的硒化锑薄膜及其制备方法与薄膜太阳电池，包括：将硒化锑和衬底放置于空间升华炉内，通过近空间升华法在所述衬底上沉积硒化锑，得到硒化锑前驱膜；将硒源和所述硒化锑前驱膜放置于双温区管式炉中，通过硒源对所述硒化锑前驱膜进行硒化退火，得到沉积于所述衬底上的硒化锑薄膜。本发明通过具有择优取向的硒化锑前驱膜取向诱导生长制备硒化锑薄膜，制备出的硒化锑薄膜为具有择优取向大晶粒生长的薄膜，将该硒化锑薄膜应用于硒化锑薄膜太阳电池，可以克服现有强各异性硒化锑薄膜导致的载流子产生及传输受限问题，减少硒化锑薄膜太阳电池开路电压亏损，提高硒化锑薄膜太阳电池效率。CN113088882ACN113088882A权利要求书1/1页1.一种取向诱导生长的硒化锑薄膜的制备方法，其特征在于，包括：将硒化锑和衬底放置于空间升华炉内，通过近空间升华法在所述衬底上沉积硒化锑，得到硒化锑前驱膜；将硒源和所述硒化锑前驱膜放置于双温区管式炉中，通过硒源对所述硒化锑前驱膜进行硒化退火，得到沉积于所述衬底上的硒化锑薄膜。2.根据权利要求1所述的取向诱导生长的硒化锑薄膜的制备方法，其特征在于，所述近空间升华法的条件为：所述硒化锑的温度为500～520℃，所述衬底的温度为250～300℃，升华时间为8～12min。3.根据权利要求2所述的取向诱导生长的硒化锑薄膜的制备方法，其特征在于，所述硒化锑和所述衬底的距离为5～10mm，所述空间升华炉内的气压为0.4Pa～0.6Pa。4.根据权利要求1所述的取向诱导生长的硒化锑薄膜的制备方法，其特征在于，硒化退火时所述硒源的温度为390～410℃，所述硒化锑前驱膜的温度为410～430℃。5.一种取向诱导生长的硒化锑薄膜，其特征在于，采用如权利要求1～4任一项所述的取向诱导生长的硒化锑薄膜的制备方法制备而成。6.一种薄膜太阳电池，其特征在于，包括如权利要求5所述的取向诱导生长的硒化锑薄膜，其中，所述衬底包括玻璃和沉积于所述玻璃上的钼薄膜层，所述硒化锑薄膜沉积于所述钼薄膜层上。7.根据权利要求6所述的薄膜太阳电池，其特征在于，还包括：沉积于所述硒化锑薄膜上的硫化镉薄膜层，沉积于所述硫化镉薄膜层上的透明导电层，沉积于所述透明导电层和所述钼薄膜层上的背电极。8.根据权利要求7所述的薄膜太阳电池，其特征在于，所述硫化镉薄膜层的制备方法包括：将所述硒化锑薄膜放置于装有硫酸镉、氨水和去离子水的混合溶液的烧杯中，并将所述烧杯放置于60℃～80℃的水浴中；向所述烧杯中加入硫脲，搅拌条件下，得到沉积于所述硒化锑薄膜上的硫化镉薄膜层。9.根据权利要求8所述的硒化锑薄膜太阳电池，其特征在于，所述硫化镉薄膜层的制备方法还包括：对所述硫化镉薄膜层进行热处理；其中，所述热处理条件为：在惰性气氛中350℃～450℃热处理10～20min。10.根据权利要求7所述的薄膜太阳电池，其特征在于，所述透明导电层为透明导电氧化物层，所述透明导电层的厚度为100～500nm；所述背电极为金和镍中的至少一种，所述背电极厚度为100～500nm。2CN113088882A说明书1/6页取向诱导生长的硒化锑薄膜及其制备方法与薄膜太阳电池技术领域[0001]本发明涉及能源材料技术领域，具体涉及取向诱导生长的硒化锑薄膜及其制备方法与薄膜太阳电池。背景技术[0002]薄膜太阳电池如碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)、有机太阳电池和钙钛矿太阳电池等，由于原材料含有稀有昂贵元素(如铟、镓和碲等)、有毒元素(如镉和铅等)以及器件性能的不稳定性，直接制约其大面积使用和长期发展。而作为第三代薄膜太阳电池候补技术之一的铜锌锡硫(CZTS)薄膜太阳电池，容易出现多元晶格、多维缺陷以及杂质相等，制约着薄膜太阳电池性能进一步提高。[0003]近年来，新型硒化锑薄膜太阳电池因其原料来源广泛、