銅銦鎵硒光吸收層薄膜的四元單靶射頻磁控濺射制備方法技術

本發明專利技術涉及一種銅銦鎵硒薄膜太陽能電池光吸收層薄膜的制備方法，其特征在于，使用四元銅銦鎵硒單靶射頻磁控濺射制備銅銦鎵硒薄膜，不涉及傳統的后續硒化退火工藝。首先使用直流磁控濺射在鈉鈣玻璃襯底上制備雙層鉬薄膜作為金屬背電極，然后在鉬背電極上使用射頻磁控濺射制備銅銦鎵硒薄膜。在銅銦鎵硒薄膜的制備過程中關鍵是在較高溫度的鉬背電極上沉積銅銦鎵硒薄膜，以實現薄膜生長與熱處理的同步進行。該方法制備的銅銦鎵硒薄膜具有黃銅礦相晶體結構，晶粒尺寸大，(220/204)擇優取向明顯，柱狀晶粒貫穿薄膜上下表面，可用作薄膜太陽能電池的光吸收層。本發明專利技術所述的方法工藝簡單，可重復性好，制備成本低，安全環保，適合工業化大規模生產。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
銅銦鎵硒光吸收層薄膜的四元單靶射頻磁控濺射制備方法，其特征在于，使用單一的四元銅銦鎵硒靶材，通過調控射頻磁控濺射的濺射參數及選擇靶材成分配比，直接制備能用作太陽能電池光吸收層的銅銦鎵硒薄膜，無需后續的硒化退火工藝，其特征在于，該方法制備步驟如下：(1)在磁控濺射腔體內安裝好Mo靶和CuIn1?xGaxSey靶，然后把清洗好的鈉鈣玻璃基片安裝在腔體內，對濺射腔體抽真空至1x10?3Pa以下，接著對基片進行加熱，待基片加熱溫度穩定后通入純度大于99.99％的Ar氣，使用直流濺射在基片上沉積總厚度為0.5?1.5μm的鉬薄膜，作為薄膜太陽能電池的鉬背電極；(2)保持一定的襯底溫度，使用射頻磁控濺射在鍍有鉬背電極的鈉鈣玻璃襯底上沉積厚度為1.0?3.0μm的CIGS薄膜，得到可用作薄膜太陽能電池光吸收層的銅銦鎵硒薄膜。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴新義，周愛軍，徐曉輝，馮利東，李晶澤，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：