CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法.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CN105336800A(43)申请公布日2016.02.17(21)申请号201510710965.4(22)申请日2015.10.28(71)申请人厦门神科太阳能有限公司地址361000福建省厦门市火炬高新区创业园伟业楼南楼S102A室(72)发明人李艺明邓国云(74)专利代理机构厦门市首创君合专利事务所有限公司35204代理人张松亭游学明(51)Int.Cl.H01L31/032(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法(57)摘要本发明提供了一种CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法。该方法包括提供基板，基板沉积有预制层。该方法进一步包括：将惰性气体、含硒物质、含硫物质引入加热炉中，并将热能转移入炉内，以将温度从室温升高到第一温度，并在第一温度停留一段时间；之后，将温度从第一温度升高到第二温度，并在第二温度停留一段时间；之后，将温度从第二温度升高到第三温度，并在第三温度停留一段时间；之后，将温度从第三温度降至第四温度，并在第四温度停留一段时间；之后，冷却至室温。本发明能够使光吸收层获得较大的晶粒，能够实现较高的开路电压和较高的填充因子。CN105336800ACN105336800A权利要求书1/2页1.一种CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法，其特征在于，包括：提供基板，基板沉积有预制层；将所述基板转移至加热炉中，使用真空泵抽掉加热炉内的气体使加热炉内的压力维持在本底真空度的水平；将加热炉内的温度从室温升高到第一温度T1，所述第一温度T1的范围是从150℃到250℃，在第一温度T1维持一段时间t1，此时加热炉内的压力为第一压力；之后，将含有硒物质的气体通入加热炉内，同时以维持炉内压力在第二压力，并将加热炉内的温度从第一温度T1升高到第二温度T2，所述第二温度T2的范围是从350℃到450℃，在第二温度T2维持一段时间t2；之后，将加热炉内残余的含硒物质的气体清除，然后通入惰性气体，使炉内压力维持在第三压力，并将加热炉内的温度从第二温度T2升高到第三温度T3，所述第三温度T3的范围是从510℃到600℃，在第三温度T3维持一段时间t3；之后，将加热炉内的温度从第三温度T3降至第四温度T4，所述第四温度T4的范围是从500℃到550℃，并在第四温度T4维持一段时间t4，同时通入含硫物质的气体，使炉内压力维持在第四压力；之后，进行冷却步骤，在冷却过程抽出反应气体，最后冷却至室温并将炉内压力升到大气压，然后取出基板，从而在基板上形成具有黄铜矿结构的光吸收层。2.根据权利要求1所述的一种CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法，其特征在于：所述预制层为含有铜铟的膜层、含有铜铟硒的膜层、含有铜铟镓的膜层、含有铜铟镓硒的膜层、含有铜铟铝的膜层、含有铜铟镓铝的膜层、含有铜铟镓铝硒的膜层或含有铜铟铝硒的膜层，所述预制层为单层或多层组成。3.根据权利要求1所述的一种CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法，其特征在于：所述第一压力为本底真空度或为低于400Torr的压力；所述第二压力为400-720Torr的压力；所述第三压力为400-720Torr的压力；所述第四压力为400-720Torr的压力。4.根据权利要求1所述的一种CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气和/或氩气，所述含硒物质为硒化氢和/或硒蒸汽，所述含硫物质为硫化氢和/或硫蒸汽。5.根据权利要求1所述的一种CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法，其特征在于：30s≤t1≤60min，5min≤t2≤120min，30s≤t3≤90min，1min≤t4≤120min。6.根据权利要求1所述的一种CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法，其特征在于：所述加热炉内设有强制对流装置，在加热过程中开启强制对流装置，使基板能够更加均匀的受热。7.一种CIGS基薄膜太阳能电池光吸收层的制备方法，其特征在于，包括：提供基板，基板沉积有预制层；将所述基板转移至加热炉中，使用真空泵抽掉加热炉内的气体使加热炉内的压力维持在本底真空度的水平；将加热炉内的温度从室温升高到第一温度W1，所述第一温度W1的范围是从150℃到250℃，在第一温度W1维持一段时间d1，30s≤d1≤60min，此时加热炉内的压力维持为第一压力，所述第一压力为本底真空度或为低于400Torr的压力；2CN105336800A权利要求书2/2页之后，将向加热炉内通入惰性气体，使炉内压力维持在第二压力，所述第二压力的范围是从为400Torr到720Torr，并将加热炉内的温度从第一温度W1升高到第二温度W2，所述第二温度W2的范围是