銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層及其制備方法和應(yīng)用的制作方法

銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的方法，包括如下步驟：（1）采用貧銅銅銦鎵硒靶材，濺射第一貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層；（2）采用富銅銅銦鎵硒靶材，在第一貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層上濺射富銅銅銦鎵硒預(yù)置層；（3）采用貧銅銅銦鎵硒靶材，在富銅銅銦鎵硒預(yù)置層上濺射第二貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層；（4）熱處理得到銅銦鎵硒吸收層；貧銅銅銦鎵硒靶材中，銅原子與銦和鎵原子數(shù)之和的比為0.5～1.0，即0.5≤Cu/(In+Ga)≤1.0；富銅銅銦鎵硒靶材中，銅原子與銦和鎵原子數(shù)之和的比為1.0～1.5，即1.0≤Cu/(In+Ga)≤1.5。該方法成膜質(zhì)量好，制程簡(jiǎn)單，能耗低，污染小，可顯著降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】銅銦鎵砸薄膜太陽(yáng)能電池吸收層及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于薄膜太陽(yáng)能電池【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類社會(huì)的不斷向前發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量越來越大，同時(shí)，人類也面臨著傳統(tǒng)化石燃料日益枯竭的困境和燃燒化石燃料所帶來的環(huán)境污染問題。因此，為緩解社會(huì)發(fā)展與資源銳減、環(huán)境保護(hù)的矛盾，世界各國(guó)越來越重視綠色、清潔可再生能源的研究開發(fā)。近年來，太陽(yáng)能由于清潔無污染、資源豐富受到廣泛地關(guān)注。而太陽(yáng)能電池為利用太陽(yáng)能提供了有效手段，具有廣闊的發(fā)展前景。
[0003]目前，在各類太陽(yáng)能電池中，銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽(yáng)能電池以其吸光率高、帶隙可調(diào)、轉(zhuǎn)換率高、性能穩(wěn)定以及抗輻射等特性被認(rèn)為是最重要和最具發(fā)展前景的太陽(yáng)電池之一。由于其優(yōu)良性能和全球巨大的能源需求，全球已有將近50家公司機(jī)構(gòu)投入大量資金和人力進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)，預(yù)計(jì)2016年全球CIGS電池的產(chǎn)能將達(dá)4GW，顯示出其巨大的發(fā)展空間。
[0004]當(dāng)前，制備銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池光吸收層的方法主要有電化學(xué)沉積法、噴涂熱解法、絲網(wǎng)印刷法、共蒸發(fā)法和濺射后硒化法。其中，電化學(xué)沉積法、噴涂熱解法和絲網(wǎng)印刷法的穩(wěn)定性均較差，大面積的薄膜均勻性差，導(dǎo)致制備的吸收層轉(zhuǎn)換效率低，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。利用共蒸發(fā)法制備的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層獲得了較高的轉(zhuǎn)換效率，但是，共蒸發(fā)法要求精確控制Cu、In、Ga、Se四種元素的蒸發(fā)速率和沉積量，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求很高，就目前的設(shè)備可靠性和制備的工藝水平來看，很難保證大面積條件下多種元素化學(xué)計(jì)量比均勻一致，規(guī)模應(yīng)用受到限制。濺射后硒化法的后硒化過程比較復(fù)雜，通常需要使用有毒氣體H2Se,對(duì)環(huán)境和人體健康造成威脅，而且后硒化過程需要在高溫下(450?600°C)進(jìn)行，能耗高。
[0005]為解決上述問題，有些研究機(jī)構(gòu)開始嘗試?yán)么趴貫R射銅銦鎵硒四元單靶的一步法來制備銅銦鎵硒吸收層。但是這種方法制備的吸收層化學(xué)比例容易失調(diào)，在吸收層表面生成高導(dǎo)電的銅硒二次相化合物，致使轉(zhuǎn)換效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層及其制備方法和應(yīng)用，能有效避免在吸收層表面生成高導(dǎo)電的銅硒二次相化合物，在較低溫度下進(jìn)行，能耗低，不使用有毒氣體，污染小，制得的銅銦鎵硒薄膜晶粒間界少，成膜質(zhì)量好。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:(1)采用貧銅銅銦鎵硒靶材，濺射第一貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層；(2)采用富銅銅銦鎵硒靶材，在第一貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層上濺射富銅銅銦鎵硒預(yù)置層；(3)采用貧銅銅銦鎵硒靶材，在富銅銅銦鎵硒預(yù)置層上濺射第二貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層；(4)熱處理得到銅銦鎵硒吸收層；所述貧銅銅銦鎵硒靶材中，銅原子與銦和鎵原子數(shù)之和的比為0.5~1.0,即0.5≤Cu/(In+Ga)≤1.0 ;所述富銅銅銦鎵硒靶材中，銅原子與銦和鎵原子數(shù)之和的比為1.0~1.5，即1.0≤Cu/(In+Ga) ≤ 1.5。
[0008]優(yōu)選地，所述第一貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層的厚度為0.40~0.75 μ m,所述富銅銅銦鎵硒預(yù)置層的厚度為0.65~1.20 μ m,所述第二貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層的厚度為0.20~0.40 μ m。
[0009]優(yōu)選地，所述貧銅銅銦鎵硒祀材的成分為:Cu:1n:Ga:Se=16:18.5:7.5:58at.%,所述富銅銅銦鎵硒靶材的成分為:Cu:1n:Ga:Se=25:17.5:7.5:50at.%。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟(1)中，濺射條件為:襯底溫度為150~300°C，濺射氣壓為0.4~1.0Pa，功率為100~150W，濺射時(shí)間為20~80min。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟(2)中，濺射條件為:襯底溫度為200~400°C，濺射氣壓為0.4~1.0Pa，功率為100~150W，濺射時(shí)間為40~IOOmin0
[0012]優(yōu)選地，所述步驟(3)中，濺射條件為:襯底溫度為300~400°C，濺射氣壓為0.4~1.0Pa，功率為100~150W，濺射時(shí)間為10~40min。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟(4)中，熱處理的時(shí)間為10~30min。
[0014]按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用上述方法制備的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層。
[0015]按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種包含上述吸收層的太陽(yáng)能電池。
[0016]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0017]1、采用射頻磁控濺射兩塊不同組分的CIGS四元靶材，分別沉積兩層貧銅CIGS預(yù)置層和一層位于這兩層貧銅CIGS預(yù)置層之間的富銅CIGS預(yù)置層，富銅CIGS預(yù)置層中過量的銅元素能夠促進(jìn)CIGS薄膜晶粒的生長(zhǎng)，減少晶粒間界，提高光吸收層質(zhì)量。
[0018]2、通過調(diào)整富銅CIGS預(yù)置層的沉積時(shí)間，在兩層貧銅CIGS預(yù)置層的調(diào)節(jié)下，使吸收層整體處于貧銅相范圍，避免因銅元素過量在吸收層表面生成高導(dǎo)電的銅硒二次相化合物使PN結(jié)短路，導(dǎo)致電池性能下降，保證電池的轉(zhuǎn)換效率處于較高水平。
[0019]3、采用磁控濺射方法，工藝成熟，制程簡(jiǎn)單，可在低溫下進(jìn)行，不使用有毒氣體，能耗低，污染小，可顯著降低生產(chǎn)成本，為銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池的產(chǎn)業(yè)化拓寬了思路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的制備銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的方法流程圖；
[0021]圖2本發(fā)明實(shí)施例的CIGS吸收層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1制備的CIGS吸收層的X射線衍射(XRD)圖譜；
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例1制備的CIGS吸收層橫斷面的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片；
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例2制備的CIGS吸收層的XRD圖譜；
[0025]圖6是本發(fā)明實(shí)施例2制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片；
[0026]圖7是本發(fā)明實(shí)施例3制備的CIGS吸收層的XRD圖譜；
[0027]圖8是本發(fā)明實(shí)施例3制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片；[0028]圖9是本發(fā)明實(shí)施例4制備的CIGS吸收層的XRD圖譜；
[0029]圖10是本發(fā)明實(shí)施例4制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片；
[0030]圖11是本發(fā)明實(shí)施例5制備的CIGS吸收層的XRD圖譜；
[0031]圖12是本發(fā)明實(shí)施例5制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片。
[0032]圖1中:1-襯底，2-Mo背電極層，3-第一貧銅CIGS預(yù)置層，4-富銅CIGS預(yù)置層，5-第二貧銅CIGS預(yù)置層，6-熱處理后的CIGS吸收層。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法包括如下步驟:
[0035](I)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在鍍有Mo背電極的襯底上濺射厚度為0.40~0.75 μ m的第一貧銅CIGS預(yù)置層。
[0036]具體地，濺射條件為:襯底溫度為150~300°C，濺射氣壓為0.4~1.0Pa,功率為100~150W，濺射時(shí)間為20~80min。
[0037](2)采用富銅CIGS靶材，使用射頻電源在(I)中得到的第一貧銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.65~1.20 μ m的富銅CIGS預(yù)置層。
[0038]具體地，濺射條件為:襯底溫度為200~400°C，濺射氣壓為0.4~1.0Pa,功率為100~150W，濺射時(shí)間為40~IOOmin0
[0039](3)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在(2)中得到的富銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.20~0.40 μ m的第二貧銅CIGS預(yù)置層。
[0040]具體地，濺射條件為:襯底溫度為300~400°C，濺射氣壓為0.4~1.0Pa,功率為100~150W，濺射時(shí)間為10~40min。
[0041]通過上述步驟，在鍍有Mo背電極的襯底上形成了兩層貧銅CIGS預(yù)置層和位于這兩層貧銅CIGS預(yù)置層間的富銅CIGS預(yù)置層，如圖2 Ca)所示。
[0042](4)調(diào)節(jié)襯底溫度，使其與(3)中的襯底溫度一致并保持不變，熱處理10~30min，得到CIGS吸收層，如圖2 (b)所示。
[0043]具體地，貧銅CIGS靶材中，銅原子與銦和鎵原子數(shù)之和的比為0.5~1.0,即0.5≤Cu/(In+Ga)≤1.0，富銅CIGS靶材中，銅原子與銦和鎵原子數(shù)之和的比為1.0~1.5，即 1.0 ≤ Cu/(In+Ga)≤ 1.5。
[0044]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面將結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例的貧銅CIGS靶材的成分為:Cu:1n:Ga:Se=16:18.5:7.5:58at.%，富銅 CIGS 革巴材的成分為:Cu:1n:Ga:Se=25:17.5:7.5:50at.%。
[0046]實(shí)施例1
[0047]銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，包括如下步驟:
[0048](I)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在鍍有Mo背電極的襯底上濺射厚度為0.75 μ m的第一貧銅CIGS預(yù)置層。
[0049]具體地，濺射條件為:襯底溫度為300°C，濺射氣壓為0.4Pa，功率為100W，濺射時(shí)間為80min。
[0050](2)采用富銅CIGS靶材，使用射頻電源在(I)中得到的第一貧銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.85 μ m的富銅CIGS預(yù)置層。
[0051]具體地，濺射條件為:襯底溫度為400°C，濺射氣壓為0.4Pa，功率為100W，濺射時(shí)間為40min。
[0052](3)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在(2)中得到的富銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.20 μ m的第二貧銅CIGS預(yù)置層。
[0053]具體地，濺射條件為:襯底溫度為400°C，濺射氣壓為0.4Pa，功率為125W，濺射時(shí)間為IOmin。
[0054](4)調(diào)節(jié)襯底溫度，使其與(3)中的襯底溫度一致并保持不變，熱處理lOmin，得到CIGS吸收層。
[0055]本實(shí)施例制備的CIGS吸收層的XRD圖譜如圖3所示，吸收層表現(xiàn)出黃銅礦結(jié)構(gòu)的CIGS相，并且沿(112)面擇優(yōu)生長(zhǎng)。圖4為本實(shí)施例制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片，可以看到，由于富銅預(yù)置層沉積時(shí)間短，導(dǎo)致CIGS吸收層的晶粒較小。
[0056]實(shí)施例2
[0057]銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，包括如下步驟:
[0058](I)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在鍍有Mo背電極的襯底上濺射厚度為0.53 μ m的第一貧銅CIGS預(yù)置層。
[0059]具體地，濺射條件為:襯底溫度為300°C，濺射氣壓為0.4Pa，功率為100W，濺射時(shí)間為55min。
[0060](2)采用富銅CIGS靶材，使用射頻電源在(I)中得到的第一貧銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.95 μ m的富銅CIGS預(yù)置層。
[0061]具體地，濺射條件為:襯底溫度為300°C，濺射氣壓為0.6Pa，功率為150W，濺射時(shí)間為45min。
[0062](3)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在(2)中得到的富銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.32 μ m的第二貧銅CIGS預(yù)置層。
[0063]具體地，濺射條件為:襯底溫度為400°C，濺射氣壓為0.4Pa，功率為125W，濺射時(shí)間為30min。
[0064](4)調(diào)節(jié)襯底溫度，使其與(3)中的襯底溫度一致并保持不變，熱處理lOmin，得到CIGS吸收層。
[0065]本實(shí)施例制備的CIGS吸收層的XRD圖譜如圖5所示，吸收層表現(xiàn)出黃銅礦結(jié)構(gòu)的CIGS相，并且沿(112)面擇優(yōu)生長(zhǎng)。圖6為本實(shí)施例制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片，與實(shí)施例1相比，步驟(2)的濺射時(shí)間延長(zhǎng)后，CIGS吸收層的結(jié)晶度明顯提高，晶粒尺寸較實(shí)施例1增大。
[0066]實(shí)施例3
[0067]銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，包括如下步驟:
[0068](I)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在鍍有Mo背電極的襯底上濺射厚度為0.47 μ m的第一貧銅CIGS預(yù)置層。
[0069]具體地，濺射條件為:襯底溫度為150°C，濺射氣壓為0.6Pa，功率為125W，濺射時(shí)間為40min。
[0070](2)采用富銅CIGS靶材，使用射頻電源在(I)中得到的第一貧銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.65 μ m的富銅CIGS預(yù)置層。
[0071]具體地，濺射條件為:襯底溫度為200°C，濺射氣壓為0.6Pa，功率為125W，濺射時(shí)間為55min。
[0072](3)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在(2)中得到的富銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.40 μ m的第二貧銅CIGS預(yù)置層。
[0073]具體地，濺射條件為:襯底溫度為400°C，濺射氣壓為1.0Pa,功率為150W，濺射時(shí)間為20min。
[0074](4)調(diào)節(jié)襯底溫度，使其與(3)中的襯底溫度一致并保持不變，熱處理20min，得到CIGS吸收層。
[0075]本實(shí)施例制備的CIGS吸收層的XRD圖譜如圖7所示，吸收層表現(xiàn)出黃銅礦結(jié)構(gòu)的CIGS相，并且沿(112)面擇優(yōu)生長(zhǎng)。圖8為本實(shí)施例制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片，與實(shí)施例1、2相比，步驟(2)的濺射時(shí)間延長(zhǎng)后，CIGS吸收層的結(jié)晶度顯著提高，晶粒尺寸進(jìn)一步增大。
[0076]實(shí)施例4
[0077]銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，包括如下步驟:
[0078](I)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在鍍有Mo背電極的襯底上濺射厚度為0.45 μ m的第一貧銅CIGS預(yù)置層。
[0079]具體地，濺射條件為:襯底溫度為200°C，濺射氣壓為1.0Pa,功率為150W，濺射時(shí)間為30min。
[0080](2)采用富銅CIGS靶材，使用射頻電源在(I)中得到的第一貧銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為1.1Oym的富銅CIGS預(yù)置層。
[0081]具體地，濺射條件為:襯底溫度為300°C，濺射氣壓為1.0Pa,功率為150W，濺射時(shí)間為65min。
[0082](3)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在(2)中得到的富銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.36 μ m的第二貧銅CIGS預(yù)置層。
[0083]具體地，濺射條件為:襯底溫度為300°C，濺射氣壓為0.6Pa，功率為100W，濺射時(shí)間為40min。
[0084](4)調(diào)節(jié)襯底溫度，使其與(3)中的襯底溫度一致并保持不變，熱處理30min，得到CIGS吸收層。
[0085]本實(shí)施例制備的CIGS吸收層的XRD圖譜如圖9所示，吸收層表現(xiàn)出黃銅礦結(jié)構(gòu)的CIGS相，并且沿(112)面擇優(yōu)生長(zhǎng)。圖10為本實(shí)施例制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片，與實(shí)施例1、2、3相比，步驟(2)的濺射時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)后，CIGS吸收層的結(jié)晶度顯著提高，晶粒尺寸很大，接近厚膜尺寸。
[0086]實(shí)施例5
[0087]銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，包括如下步驟:[0088](I)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在鍍有Mo的襯底上濺射厚度為0.40 μ m的第一貧銅CIGS預(yù)置層。
[0089]具體地，濺射條件為:襯底溫度為300°C，濺射氣壓為0.4Pa，功率為100W，濺射時(shí)間為20min。
[0090](2)采用富銅CIGS靶材，使用射頻電源在(I)中得到的第一貧銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為1.20 μ m的富銅CIGS預(yù)置層。
[0091]具體地，濺射條件為:襯底溫度為400°C，濺射氣壓為0.4Pa，功率為100W，濺射時(shí)間為 IOOmin。
[0092](3)采用貧銅CIGS靶材，使用射頻電源在(2)中得到的富銅CIGS預(yù)置層上濺射厚度為0.20 μ m的第二貧銅CIGS預(yù)置層。
[0093]具體地，濺射條件為:襯底溫度為400°C，濺射氣壓為0.4Pa，功率為125W，濺射時(shí)間為IOmin。
[0094](4)調(diào)節(jié)襯底溫度，使其與(3)中的襯底溫度一致并保持不變，熱處理lOmin，得到CIGS吸收層。
[0095]本實(shí)施例制備的CIGS吸收層的XRD圖譜如圖11所示，吸收層表現(xiàn)出黃銅礦結(jié)構(gòu)的CIGS相，并且沿(112)面擇優(yōu)生長(zhǎng)。圖12為本實(shí)施例制備的CIGS吸收層橫斷面的SEM圖片，與實(shí)施例1、2、3、4相比，步驟(2)的濺射時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)后，CIGS吸收層的結(jié)晶度顯著提高，晶粒尺寸很大，接近厚膜尺寸。
[0096]上述實(shí)施例制備的CIGS吸收層所含元素的原子百分比如表1所示。
[0097]表1CIGS吸收層所含元素的原子百分比
[0098]
【權(quán)利要求】
1.一種銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)采用貧銅銅銦鎵硒靶材，濺射第一貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層； (2)采用富銅銅銦鎵硒靶材，在第一貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層上濺射富銅銅銦鎵硒預(yù)置層； (3)采用貧銅銅銦鎵硒靶材，在富銅銅銦鎵硒預(yù)置層上濺射第二貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層； (4)熱處理得到銅銦鎵硒吸收層； 所述貧銅銅銦鎵硒靶材中，銅原子與銦和鎵原子數(shù)之和的比為0.5~1.0，即0.5 ≤ Cu/(In+Ga) ≤1.0 ； 所述富銅銅銦鎵硒靶材中，銅原子與銦和鎵原子數(shù)之和的比為1.0~1.5，即1.0 ≤ Cu/(In+Ga)≤ 1.5。
2.如權(quán)利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，其特征在于，所述第一貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層的厚度為0.40~0.75 μ m，所述富銅銅銦鎵硒預(yù)置層的厚度為0.65~1.20 μ m，所述第二貧銅銅銦鎵硒預(yù)置層的厚度為0.20~0.40 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，其特征在于，所述貧銅銅銦鎵硒靶材的成分為:Cu:1n:Ga:Se=16:18.5:7.5:58at.%，所述富銅銅銦鎵硒靶材的成分為:Cu:1n:Ga:Se=25:17.5:7.5:50at.%。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，濺射條件為:襯底溫度為150~3001:，濺射氣壓為0.4~1.0Pa，功率為100~150W，濺射時(shí)間為20~80min。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，濺射條件為:襯底溫度為200~400°C，濺射氣壓為0.4~1.0Pa，功率為100~150W，濺射時(shí)間為40~IOOmin0
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，濺射條件為:襯底溫度為300~400°C，濺射氣壓為0.4~1.0Pa，功率為100~150W，濺射時(shí)間為10~40min。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，熱處理的時(shí)間為10~30min。
8.一種用如權(quán)利要求1至7所述的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層的制備方法制備的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池吸收層。
9.一種包含如權(quán)利要求8所述的吸收層的太陽(yáng)能電池。
【文檔編號(hào)】C23C14/35GK103515482SQ201310409032
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】繆向水, 黃醒 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)