CN107093650A - 一种制备铜锑硫太阳能电池吸收层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备铜锑硫(CuSbS2)太阳电池吸收层的方法，即溶液涂敷方法，主要包括如下步骤：(a)具有良好环境相容性的前驱体溶液(含有Cu2+、Sb2+、S2‑的混合溶液)的制备；(b)采用旋涂法或喷涂法或提拉法将CuSbS2前驱体溶液涂敷在衬底上，从而制备出CuSbS2前驱体薄膜；(c)在惰性气氛或硫气氛下退火制备高质量CuSbS2薄膜。本发明所提供的低成本的化学法制备CuSbS2薄膜不需要昂贵的设备与原材料，且工艺稳定性好，控制好各工艺可以制备出具有优异光电性能的CuSbS2薄膜。本发明通过低成本且易于大规模生产的方法成功制备出高质量的CuSbS2光电薄膜，为制备低成本且高效的CuSbS2薄膜太阳电池奠定基础。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种制备铜锑硫(CuSbS2)太阳能电池吸收层的方法，属于光电功能材料领域。
背景技术
进入21世纪，随着社会的发展和人类生活水平的提高，人类对能源的需求及使用大幅度增长。由于人类正快速消耗着地球上有限的不可再生资源，能源和与之相关的环境问题日益凸显，如雾霾、温室效应等，这就产生了人类必须要面临的严峻挑战——能源危机与生存危机。因此，可再生能源的开发与利用刻不容缓。目前研究的可再生能源主要有风能、潮汐能、地热能、太阳能等。与其他可再生能源相比，太阳能因其无穷无尽、分布广泛、稳定持久等特性，在未来能源领域中占据着重要地位。由此可见，太阳能是最具潜力的新能源之一，成为当今学者研究的热点。太阳能电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置，能够帮助人类高效的利用太阳能。
经过多年的发展，太阳能电池的研究已取得了许多成果。目前，薄膜太阳能电池因工艺简单，成本低、耗能较少等优点受到广泛关注，但主流的GaAs、CdTe和CIS/CIGS太阳能电池，由于GaAs价格昂贵，Cd、Te有毒而对环境有害，In是稀缺元素，储量较少，在一定程度上限制了这些太阳能电池的发展。因此，寻找一种能够替代CdTe和CIS/CIGS的元素储量丰富且无毒的材料尤为重要。铜锑硫(CuSbS2)是一种发展前景广阔的三元半导体材料，广泛应用于红外探测器和太阳能电池领域。理论和研究表明，CuSbS2的带隙在1.4-1.6eV，其在可见光区域内的光学吸收系数大于104cm-1，非常适合用作太阳电池的吸收层材料。此外，CuSbS2元素储量丰富且由毒性较低的元素组成，有望代替CdTe和CIGS作为薄膜太阳能电池吸收层的材料。近年来，有关于Al:ZnO/CdS/CuSbS2/Mo/glass结构的太阳能电池器件的转换效率为3.1％的报道(Thin SolidFilms.2014,550(1):700–704)。
目前，CuSbS2薄膜的制备方法有蒸镀法、磁控溅射法等真空方法和溶液法、电沉积等非真空法，非真空法与真空法相比，具有成本低廉的优势。然而采用溶液法制备的CuSbS2薄膜尽管质量很高，但多以剧毒的肼为溶剂，不符合环保的要求。本发明以廉价且无毒的有机溶剂作为溶剂，溶液涂敷制备出具有优异光电性能的CuSbS2薄膜。
发明内容
本发明提出一种制备CuSbS2太阳电池吸收层的溶液涂敷方法，该方法无需真空设备，降低生产成本，制备周期短，适合工业化大规模生产，制备CuSbS2薄膜所用的材料都是无毒、无污染且廉价的，这极大降低了太阳电池的生产成本，具有良好的应用前景。
本发明所涉及的CuSbS2薄膜的制备方法是通过以下技术方案实现的，具体包括以下几个步骤：
步骤1：衬底的清洗：采用肥皂水、去离子水、乙醇、去离子水依次超声清洗衬底；
步骤2：CuSbS2前驱体溶液的制备：将含有Cu、Sb和S的化合物添加到有机溶剂中，从而制得CuSbS2前驱体溶液。其中所述的含Cu化合物的浓度0.01M-0.05M，含Sb化合物的浓度为0.01M-0.06M，含S化合物的浓度为0.08M-0.2M；
步骤3：CuSbS2薄膜的制备：采用旋涂法、喷涂法或刮涂法将所制备的前驱体分子溶液涂敷到衬底上，在100-400℃下烘干1-10min，重复多次上述步骤制成具有一定厚度的CuSbS2薄膜；
步骤4：退火处理：将步骤3中所制备的CuSbS2薄膜进行退火处理，气氛为惰性气体或硫气氛，退火温度为300-600℃，时间为10-120min，气压为2-101.325KPa。
其中步骤1所述的衬底为钠钙玻璃、涂有钼薄膜的玻璃、康宁玻璃等。
其中步骤2所述的Cu的化合物为硝酸铜或乙酸铜，锡的化合物为氯化锑、硝酸锑，含硫化合物为硫脲、硫代乙酰胺、L-半胱氨酸中的一种或其组合，有机溶剂为乙二醇、乙二醇甲醚、二甲基亚砜中的一种或其组合。
本发明的有益效果：
本发明采用的原材料都是环境相容性的，不会对环境造成破坏，避免使用难以降解或者对环境污染的化学药品或试剂。
本发明根据CuSbS2前驱体溶液的优点，制备出的薄膜元素可控，而且能够制备出带隙在一定范围内可控的CuSbS2薄膜。
本发明制得的CuSbS2前驱体溶液，可以有效减少薄膜在退火过程中产生的微裂纹，并有效地提高了所制备薄膜的结晶性，大大提高了薄膜的光电性能。
本发明所采用的溶液法属于非真空法，避免了采用真空设备昂贵的问题，而且这种方法适合大规模生产，应用前景广阔。
附图说明
图1为实施例1中所制备的CuSbS2薄膜的X射线衍射(XRD)图谱
图2为实施例1中所制备的CuSbS2薄膜的扫描电子显微镜图片(SEM)
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
称取0.02M硝酸铜、溶于5mL乙二醇中，充分溶解后冷却至室温，把0.03M氯化锑加入到上述溶液中，完全溶解后再加入0.1M硫脲，配制成CuSbS2前驱体溶液。将所配制的CuSbS2前驱体溶液旋涂到涂有Mo薄膜的玻璃衬底上，在300℃下烘干2min，重复此工艺20次，制得CuSbS2薄膜。
将所制备的CuSbS2薄膜放入到双温区真空管式退火炉中的高温区，在低温区加入500mg硫粉，在硫气保护下进行退火处理，按照20℃/min升温至350℃，保温40min，硫化气压为30KPa，然后随炉冷却至室温。图1为实施例1中所制备CuSbS2薄膜的XRD图谱，所制得的薄膜具有明显的衍射峰，衍射峰较为尖锐，说明具有很好的结晶性。图2为实施例1中所制备CuSbS2薄膜的SEM图片，所制备的薄膜较为致密，存在棒状的晶粒。
实施例2
称取0.03M醋酸铜、0.04M氯化锑、0.1M的硫脲溶于6mL的二甲基亚砜中，使其充分溶解，得到CuSbS2前驱体溶液。将所配制的CuSbS2前驱体溶液喷涂到钠钙玻璃衬底上，在280℃下烘干1.5min，重复此工艺15次，制得CuSbS2薄膜。
最后，将所制备的CuSbS2薄膜放入到真空管式退火炉中，在氮气氛保护下进行退火处理，按照50℃/min升温至500℃，保温20min，退火气压为101.325KPa，然后随炉冷却至室温。所制备的CuSbS2薄膜结晶性良好。
实施例3
称取0.02M硝酸铜、0.02M硝酸锑、0.16M的硫脲溶于5mL的乙二醇甲醚中，使其充分溶解，得到CuSbS2前驱体溶液。将所配制的CuSbS2前驱体溶液刮涂到有Mo薄膜的玻璃衬底上，在320℃下烘干2min，重复此工艺10次，制得CuSbS2薄膜。
最后，将所制备的CuSbS2薄膜放入到真空管式退火炉中，在氩气保护下进行退火处理，按照30℃/min升温至400℃，保温100min，退火气压为101.325Kpa，然后随炉冷却至室温。所制备的CuSbS2薄膜具有良好的结晶性。
实施例4
称取0.015M醋酸铜、0.02M氯化锑、0.1M硫代乙酰胺溶于6mL的乙二醇中，使其充分溶解，得到CuSbS2前驱体溶液。将所配制的CuSbS2前驱体溶液喷涂到康宁玻璃衬底上，在250℃下烘干3min，重复此工艺18次，制得CuSbS2薄膜。
最后，将所制备的CuSbS2薄膜放入到真空管式退火炉中，在硫化氢保护下进行退火处理，按照30℃/min升温至550℃，保温120min，退火气压为101.325Kpa，然后随炉冷却至室温。所制备的CuSbS2薄膜具有良好的结晶性。
实施例5
称取0.05M硝酸铜、0.06M氯化锑、0.2M的L-半胱氨酸溶于8mL的乙二醇甲醚中，使其充分溶解，得到CuSbS2前驱体溶液。将所配制的CuSbS2前驱体溶液旋涂到钠钙玻璃衬底上，在300℃下烘干5min，重复此工艺22次，制得CuSbS2薄膜。
将所制备的CuSbS2薄膜放入到双温区真空管式退火炉中的高温区，在低温区加入500mg硫粉，在硫气保护下进行退火处理，按照20℃/min升温至450℃，保温60min，硫化气压为2KPa，然后随炉冷却至室温。。
实施例6
称取0.02M醋酸铜、0.03M硝酸锑、0.09M硫代乙酰胺溶于10mL的二甲基亚砜中，使其充分溶解，得到CuSbS2前驱体溶液。将所配制的CuSbS2前驱体溶液旋涂到涂有Mo薄膜的玻璃衬底上，在230℃下烘干8min，重复此工艺25次，制得CuSbS2薄膜。
最后，将所制备的CuSbS2薄膜放入到真空管式退火炉中，在硫化氢气氛保护下进行退火处理，按照30℃/min升温至350℃，保温140min，退火气压为101.325Kpa，然后随炉冷却至室温。所制备CuSbS2薄膜具有很好的结晶性。
Claims (4)
1.一种制备铜锑硫CuSbS2太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：衬底的清洗：采用肥皂水、去离子水、乙醇、去离子水依次超声清洗衬底；
步骤2：CuSbS2前驱体溶液的制备：将含有Cu、Sb和S的化合物添加到有机溶剂中，从而制得CuSbS2前驱体溶液，其中所述的含Cu化合物的浓度为0.01M-0.05M，含Sb化合物的浓度为0.01M-0.06M，含S化合物的浓度为0.08M-0.2M；
步骤3：CuSbS2薄膜的制备：采用旋涂法、喷涂法或提拉法将所制备的前驱体分子溶液涂敷到衬底上，在100-400℃下烘干1-10min，重复多次上述步骤制成具有一定厚度的CuSbS2薄膜；
步骤4：退火处理：将步骤3中所制备的CuSbS2薄膜进行退火处理，气氛为惰性气体或硫气氛，退火温度为300-600℃，时间为10-120min，气压为2-101.325KPa。
2.根据权利要求1所述的一种制备CuSbS2太阳能电池吸收层的方法，其特征在于，步骤1中，所述的衬底为钠钙玻璃、涂有钼薄膜的玻璃、康宁玻璃等。
3.根据权利要求1所述的一种制备CuSbS2太阳电池吸收层的方法，其特征在于，步骤2中，所述的Cu的化合物为硝酸铜或乙酸铜，锑的化合物为氯化锑、硝酸锑，含硫化合物为硫脲、硫代乙酰胺、L-半胱氨酸中的一种或其组合，有机溶剂为乙二醇、乙二醇甲醚、二甲基亚砜中的一种或其组合。
4.根据权利要求1-3之一的任一方法所制备的铜锑硫CuSbS2太阳能电池吸收层。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829071A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-23 | 中南大学 | 铜锑硫薄膜材料的制备方法 |
| CN109545659A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-29 | 金陵科技学院 | 一种锡锑硫薄膜的化学浴制备方法 |
| CN110203971A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-06 | 金陵科技学院 | 一种CuSbS2纳米颗粒及其制备方法、应用 |
| CN110212042A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-06 | 金陵科技学院 | 一种Cu3Sb(S,Se)4薄膜及其制备方法、应用 |
| CN112563343A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-26 | 电子科技大学 | 一种基于Zn1-xMgxO缓冲层的无机太阳能电池及其制备方法 |
| CN114899281A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-12 | 江西理工大学 | 铜锑硫族太阳能电池吸收层薄膜的制备装置与制备方法 |
| CN112481593B (zh) * | 2020-11-24 | 2024-01-26 | 福建师范大学 | 一种气固反应制备太阳能电池吸收层四硫化锑三铜薄膜的方法 |
| CN114899281B (zh) * | 2022-05-11 | 2024-04-26 | 江西理工大学 | 铜锑硫族太阳能电池吸收层薄膜的制备装置与制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103482687A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-01 | 电子科技大学 | 一种铜锌锡硫纳米颗粒材料的制备方法 |
| CN104143579A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 华中科技大学 | 一种锑基化合物薄膜太阳能电池及其制备方法 |
| CN104894635A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-09-09 | 武汉理工大学 | 尺寸可控的铜锑硫纳米晶材料及其制备方法 |
| CN105540663A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-04 | 武汉理工大学 | CuSbS2纳米晶材料的可控制备方法 |
| CN106531825A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-03-22 | 河北大学 | 一种用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法 |
-
2017
- 2017-04-07 CN CN201710224179.2A patent/CN107093650A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104143579A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 华中科技大学 | 一种锑基化合物薄膜太阳能电池及其制备方法 |
| CN103482687A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-01 | 电子科技大学 | 一种铜锌锡硫纳米颗粒材料的制备方法 |
| CN104894635A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-09-09 | 武汉理工大学 | 尺寸可控的铜锑硫纳米晶材料及其制备方法 |
| CN105540663A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-04 | 武汉理工大学 | CuSbS2纳米晶材料的可控制备方法 |
| CN106531825A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-03-22 | 河北大学 | 一种用于太阳能电池光吸收层的铜锑硒薄膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHANG YAN: ""Solution-based synthesis of chalcostibite (CuSbS2) nanobricks for solar energy conversion"", 《RSC ADVANCES》 * |
| QINGWEN TIAN: ""Versatile and Low-Toxic Solution Approach to Binary, Ternary, and Quaternary Metal Sulfide Thin Films and Its Application in Cu2ZnSn(S,Se)4 Solar Cells"", 《CHEMISTRY OF MATERIALS》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829071A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-23 | 中南大学 | 铜锑硫薄膜材料的制备方法 |
| CN107829071B (zh) * | 2017-11-17 | 2019-11-12 | 中南大学 | 铜锑硫薄膜材料的制备方法 |
| CN109545659A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-29 | 金陵科技学院 | 一种锡锑硫薄膜的化学浴制备方法 |
| CN109545659B (zh) * | 2018-10-31 | 2021-09-10 | 金陵科技学院 | 一种锡锑硫薄膜的化学浴制备方法 |
| CN110203971A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-06 | 金陵科技学院 | 一种CuSbS2纳米颗粒及其制备方法、应用 |
| CN110203971B (zh) * | 2019-05-10 | 2021-10-29 | 金陵科技学院 | 一种CuSbS2纳米颗粒及其制备方法、应用 |
| CN110212042A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-06 | 金陵科技学院 | 一种Cu3Sb(S,Se)4薄膜及其制备方法、应用 |
| CN112481593B (zh) * | 2020-11-24 | 2024-01-26 | 福建师范大学 | 一种气固反应制备太阳能电池吸收层四硫化锑三铜薄膜的方法 |
| CN112563343A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-26 | 电子科技大学 | 一种基于Zn1-xMgxO缓冲层的无机太阳能电池及其制备方法 |
| CN114899281A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-12 | 江西理工大学 | 铜锑硫族太阳能电池吸收层薄膜的制备装置与制备方法 |
| CN114899281B (zh) * | 2022-05-11 | 2024-04-26 | 江西理工大学 | 铜锑硫族太阳能电池吸收层薄膜的制备装置与制备方法 |
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