制备硫化铜锡和硫化铜锌锡薄膜的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102439096A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102439096A(43)申请公布日2012.05.02(21)申请号201080021982.2(51)Int.Cl.(22)申请日2010.05.21C09D11/00(2006.01)C09D11/02(2006.01)(30)优先权数据C23C18/04(2006.01)61/1801792009.05.21USH01L31/04(2006.01)61/1801842009.05.21USH01L51/10(2006.01)61/1801862009.05.21USC23C18/12(2006.01)61/1801812009.05.21USC09D1/00(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日C09D7/12(2006.01)2011.11.18(86)PCT申请的申请数据PCT/US2010/0358102010.05.21(87)PCT申请的公布数据WO2010/135667EN2010.11.25(71)申请人纳幕尔杜邦公司地址美国特拉华州(72)发明人L·K·约翰森M·卢J·W·小卡特伦D·R·拉杜(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人孟慧岚李炳爱权利要求书2页说明书22页(54)发明名称制备硫化铜锡和硫化铜锌锡薄膜的方法(57)摘要本发明涉及在基材上制备CTS和CZTS以及它们硒类似物的薄膜的方法。此类薄膜可用于制备光伏器件。本发明还涉及制备涂覆的基材和制备光伏器件的方法。CN1024396ACCNN110243909602439104A权利要求书1/2页1.方法，所述方法包括：a)制备油墨，所述油墨包含：i)铜源，所述铜源选自基于氮、氧、碳、硫和硒的有机配体的铜络合物、硫化铜、硒化铜、以及它们的混合物；ii)锡源，所述锡源选自基于氮、氧、碳、硫和硒的有机配体的锡络合物、氢化锡、硫化锡、硒化锡、以及它们的混合物；iii)任选的锌源，所述锌源选自基于氮、氧、碳、硫和硒的有机配体的锌络合物、硫化锌、硒化锌、以及它们的混合物；iv)任选的硫属元素化合物，所述硫属元素化合物选自：元素S、元素Se、CS2、CSe2、CSSe、R1S-Z、R1Se-Z、R1S-SR1、R1Se-SeR1、R2C(S)S-Z、R2C(Se)Se-Z、R2C(Se)S-Z、R1C(O)S-Z、14515RC(O)Se-Z、以及它们的混合物，其中每个Z独立地选自：H、NR4和SiR3；其中R和R各自独立地选自：烃基以及O-、N-、S-、卤素-和三(烃基)甲硅烷基-取代的烃基；每个R2独立地选自烃基，O-、N-、S-、Se-、卤素-和三(烃基)甲硅烷基-取代的烃基，以及基于O、N、S和Se的官能团；并且每个R4独立地选自氢、O-、N-、S-、Se-、卤素-和三(烃基)甲硅烷基-取代的烃基，以及基于O、N、S和Se的官能团；v)任选的溶剂；以及b)将油墨设置到基材上以形成涂覆的基材；前提条件是：如果不存在溶剂，则硫属元素化合物和锡源中的至少一种在室温下为液体；并且如果铜源选自硫化铜和硒化铜并且锡源选自硫化锡和硒化锡，则溶剂不为肼。2.权利要求1的方法，其中所述硫属元素化合物、所述基于硫和硒的有机配体、以及所述铜、锡和锌的硫化物和硒化物的摩尔总数与所述铜、锡和锌的络合物的摩尔总数的比率为至少约1。3.权利要求1的方法，其中所述油墨包含硫属元素化合物或锌源。4.权利要求1的方法，其中所述油墨包含元素硫、元素硒、或元素硫和硒的混合物，并且(S+Se)相对于所述锡源的摩尔比为约0.2至约5。5.权利要求1的方法，其中所述涂覆的基材包含：a)一种或多种铜化合物，所述铜化合物选自：二元铜硫属元素化物、二元氧化铜和CTS-Se；和b)一种或多种锡化合物，所述锡化合物选自：二元锡硫属元素化物、二元氧化锡和CTS-Se，其中所述硫属元素化物包括硫化物、硒化物或它们的混合物。6.权利要求5的方法，其中所述油墨包含锌源并且所述涂覆的基材还包含一种或多种锌化合物，所述锌化合物选自：二元锌硫属元素化物、ZnO和CZTS-Se，其中所述硫属元素化物包括硫化物、硒化物或它们的混合物。7.权利要求1的方法，其中所述基于氮、氧、碳、硫和硒的有机配体选自：氨基类；烷氧基类；乙酰丙酮酸根类；羧酸根类；烃基类；O-、N-、S-、卤素-和三(烃基)甲硅烷基-取代的烃基类；烷硫基类和烷硒基类；硫代羧酸根类、硒代羧酸根类和二硫代羧酸根类；二硫代氨基甲酸根类、二硒代氨基甲酸根类和硫代硒代氨基甲酸根类；以及二硫代黄原酸根类。2CCNN110243909602439104A权利要求书2/2页8.权利要求1的方法，其中存在溶剂并且所述溶剂选自芳族类、杂芳