CN111640820A - 一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，属于光电器件制备技术领域。对镀Mo的钠钙玻璃表面进行紫外‑臭氧处理；在处理后的Mo玻璃表面通过溶液旋涂法制备铜锌锡硫或铜锌锡硒预制膜；对CZTS预制膜进行高温硒化或高温硫化处理得到CZTSSe薄膜。本发明中对镀Mo的钠钙玻璃表面进行适当的紫外‑臭氧处理，可在Mo玻璃表面原位形成超薄、致密、均匀的Mo的氧化层，可有效阻止Se与Mo及CZTSSe与Mo的直接接触，避免Mo玻璃过度硒化、及CZTSSe的相分解，从而降低器件串联电阻、减少界面电荷复合；有利于载流子传输；得到在Mo玻璃表面具有更强附着性的CZTS预制膜，有效减少CZTSSe/Mo玻璃界面的孔洞、起皮等现象。
Description
技术领域
本发明属于光电器件制备技术领域，具体涉及一种改善铜锌锡硫硒(CZTSSe)薄膜光伏器件中CZTSSe/Mo玻璃背接触界面性能的方法。
背景技术
锌黄锡矿结构铜锌锡硫硒(CZTSSe)材料由于其合适的能带结构和可调的带隙宽度(1～1.5eV)、很高的吸光系数(>104cm-1)、且其构成元素地球储量丰富、安全无毒、低成本等优点使其在光电领域尤其是光电化学和太阳能电池技术领域有着很好的应用前景。CZTSSe太阳能电池与铜铟镓硒(CIGS)电池具有相似的组成结构，通常采用金属钼(Mo)作为背接触电极。但在实际研究及应用中，CZTSSe吸收层与Mo背电极的接触存在着诸多问题，直接影响着CZTSSe电池器件性能的进一步提升。首先，高温硒化(或硫化)处理过程中，Se(或S)与基底Mo会发生化学反应生成MoSe2(或MoS2)层，适当厚度的MoSe2(或MoS2)层会与CZTSSe吸收层间形成有利的欧姆接触，利于电池性能，但过厚的MoSe2(或MoS2)层则会增大器件串联电阻，阻碍载流子的传输，影响器件性能；其次，在高温下，CZTSSe吸收层与Mo衬底之间同样会发生化学反应，促使CZTSSe的分解及不利的二次相的生成，这对电池器件性能的影响无疑是不利的；同时，在常用的溶液法制备CZTSSe薄膜过程中，CZTS(或CZTSe)前驱体溶液在Mo玻璃表面的浸润性以及CZTS(或CZTSe)预制膜在Mo玻璃表面的附着性不强，会加剧后期硒化处理(或硫化处理)时薄膜收缩导致的界面孔洞问题，直接影响CZTSSe/Mo界面接触，甚至导致薄膜的脱落。
由于CZTSSe薄膜背接触质量与其光伏器件性能具有直接关联性，对CZTSSe薄膜背接触进行改善成为了CZTSSe薄膜光伏材料研究领域的重点与难点。为了改善CZTSSe薄膜的背接触，许多科学家在CZTSSe与Mo衬底背接触界面引入了ZnO、Ag、C、Bi、Ti、TiN、以及Al2O3等超薄界面层来阻断CZTSSe与Mo的直接接触，以避免或减少界面处Mo与Se(或S)、及Mo与CZTSSe之间化学反应的发生，但这些界面修饰层通常采用ALD、磁控溅射等大型仪器设备制备而成，仪器昂贵、工艺复杂，且非组成元素物质的引入势必会在CZTSSe/Mo背接触界面引入新的物相或缺陷，影响光伏器件性能。目前，部分课题组摒弃异相界面层修饰的方法，采用高温退火工艺，对Mo玻璃表面进行氧化，原位生长MoO2、MoO3界面层，达到了很好的改善效果。研究发现，除了界面层通用的阻挡效果外，氧化钼的加入还能够促进Na的扩散从而促进CZTSSe晶粒的生长，减少晶界，进而有利于提高光伏器件性能。但这种高温原位退火生长的MoO2、MoO3层通常较厚、不够致密且表面粗糙，薄膜厚度及成膜致密性、均匀性均很难控制，而过厚的MoO2、MoO3层会增加界面电阻，影响背接触界面电荷的传输；同时，均匀、致密性欠佳的氧化钼层势必会增加CZTSSe与Mo直接接触的可能性，导致CZTSSe层分解反应的发生及界面处不利二次相的生成；此外，高温处理过程增加了其工艺复杂性并限制了该工艺方法在实际生活中的应用。
发明内容
本发明提供一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，用于对镀Mo的钠钙玻璃进行简单的紫外-臭氧处理以改善CZTSSe/Mo薄膜背接触。
本发明的技术方案是，包括下列步骤：
1)对Mo衬底表面进行紫外-臭氧处理；
2)在紫外-臭氧处理后的Mo玻璃表面利用传统的溶液旋涂法制备CZTS或CZTSe预制膜；
3)对CZTS或CZTSe预制膜进行高温硒化或高温硫化处理得到CZTSSe薄膜。
本发明所述的CZTSSe薄膜是各种不同S/Se比的CZTSSe薄膜，包括CZTS薄膜和CZTSe薄膜。
本发明所述的紫外-臭氧处理过程包括紫外光照、臭氧气氛处理、以及紫外-臭氧相结合处理。
本发明所述的紫外-臭氧处理过程中紫外光照射光强为0～50mW/cm2。
本发明所述的紫外-臭氧处理过程中臭氧的浓度为0～1ppm。
本发明所述的紫外-臭氧处理过程中处理时间为1～40min。
本发明所述的紫外-臭氧处理过程中Mo衬底与紫外光源距离为2～35cm。
本发明所述的利用传统的溶液旋涂法制备CZTS或CZTSe预制膜，其具体方法为：将配制好的CZTS或CZTSe前驱体溶液在Mo衬底上进行旋涂，再将其放置热盘上进行退火，旋涂、退火操作重复数次得到目标厚度为1～3μm的CZTS(或CZTSe)预制膜。
本发明所述的CZTS或CZTSe前驱体溶液具体制备方法为：以铜的化合物、锌的化合物、锡的化合物、硫(或硒)的化合物四种化合物或铜、锌、硒、硫(或硒)四种单质为溶质，以DMF、DMSO、乙二醇甲醚、乙二硫醇、乙醇胺、巯基乙酸等溶剂中的一种或几种药品为溶剂，将溶质和溶剂混合磁力搅拌均匀后离心，取上清液，最终制得CZTS(或CZTSe)前驱体溶液。
本发明所述的步骤3)的具体方法为：将CZTS预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，可得到CZTSSe薄膜；将CZTS预制膜和硫源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硫化处理，可得到CZTS薄膜；将CZTSe预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，可得到CZTSe薄膜。
本发明获得一种简单的、低温条件下即可实现的、超薄均质且致密的Mo的氧化物界面层制备方法，进而改善CZTSSe/Mo界面质量、解决光伏器件中CZTSSe/Mo背接触问题，对CZTSSe薄膜光伏器件领域是十分重要且具有深远意义的。
这种方法实现了在低温下对Mo衬底的氧化，在Mo表面形成了均匀、致密且足够薄的Mo氧化层来防止Mo过度硒化(或硫化)及Mo与CZTSSe吸收层间化学分解反应的发生，同时促进了CZTSSe晶粒生长；此外，这种方法还对Mo表面实现了有效的清洁，提高了溶液法制备过程中CZTS(或CZTSe)前驱液在Mo表面的浸润性，促使预制膜在Mo表面的平整度提高，且基底表面薄膜附着性增强，进而有效地防止了薄膜脱落，解决了CZTSSe/Mo界面存在的孔洞等问题，从而优化了CZTSSe/Mo背接触性能。该简单、可控的原位薄膜处理工艺可应用到CIGS、CIS等多种薄膜光伏器件领域，具有很好的实用价值。
本发明的有益效果是：
1、对镀Mo的钠钙玻璃进行紫外-臭氧处理，可以在Mo玻璃表面原位生长Mo的氧化物阻挡层，避免了现有技术中常用的Ag、TiN、Al2O3等界面阻挡层中非组成元素的引入导致的缺陷、复合等问题，更利于提升器件性能。
2、对镀Mo的钠钙玻璃进行紫外-臭氧处理，可以在Mo玻璃表面原位生长更为超薄、致密的Mo的氧化层。相比于原位退火形成的Mo的氧化层，其优势有：(1)此方法制备的氧化钼层厚度要更为超薄可控且致密，氧化钼层对器件串联电阻的负面影响更小，且可以更加有效全面地阻挡Se(或S)的扩散、及其与Mo过度反应生成过厚的MoSe2(MoS2)层，从而减小器件串联电阻，改善其性能；(2)此致密的氧化层，可更为有效地阻止Mo与CZTSSe的直接接触，避免Mo与CZTSSe间化学反应的发生，减少CZTSSe分解导致的不利二次相的生成，进而提升器件性能。
3、紫外-臭氧处理可使镀Mo的钠钙玻璃表面形成氧含量更高的氧化钼层，更利于钠钙玻璃内部钠离子向Mo玻璃表面处的扩散，促进CZTSSe晶粒的生长。
4、紫外-臭氧处理工艺比引入其它界面层的工艺相比更加简单、用时更短，且不需要高温环境，低温即可实现。
5、对镀Mo的钠钙玻璃进行紫外-臭氧处理可以在超声清洁的基础上对Mo衬底表面进行进一步清洁，通过与有机污染物发生光敏氧化作用，能有效去除污染物，提高Mo衬底表面平整度，从而提高Mo玻璃表面的浸润性和粘合强度，使CZTS(或CZTSe)前驱液更易附着在Mo衬底表面，CZTSSe/Mo界面结合更加紧密、均匀、有效去除孔洞。
6、紫外-臭氧处理工艺既可以形成致密的氧化物界面层又可以清洁基底表面，对于很多需要改善界面的光伏器件来说都有实际应用的意义。
附图说明
图1是紫外-臭氧处理Mo衬底的示意图；
图2是未处理的Mo衬底与经过紫外-臭氧处理的Mo衬底、经过原位空气退火处理的Mo衬底样品的SEM表面和截面对比图，图中(a)、(c)、(e)分别为未处理的Mo衬底、经紫外-臭氧处理的Mo衬底、经过原位空气退火处理的Mo衬底样品的表面扫描电镜图，其图中标尺长度代表1μm；图中(b)、(d)、(f)分别为未处理的Mo衬底、经紫外-臭氧处理的Mo衬底、经过原位空气退火处理的Mo衬底样品的截面扫描电镜图，其图中标尺长度代表500nm；
图3是未处理的Mo衬底与经过不同时间紫外-臭氧处理的Mo衬底样品表面的XPS对比图，图中(a)为未处理的Mo衬底表面的XPS测试图，图中(b)为经过5min紫外-臭氧处理的Mo衬底样品表面的XPS测试图，图中(c)为经过10min紫外-臭氧处理的Mo衬底样品表面的XPS测试图，图中O2/Mo表示有吸附氧的Mo；
图4是CZTS前驱体溶液在未处理的Mo衬底与经过紫外-臭氧处理的Mo衬底表面进行的接触角测试对比图；
图5是在未处理的Mo衬底与经过紫外-臭氧处理的Mo衬底表面旋涂一层CZTS前驱液并退火后的样品的光学显微镜下的成像对比图，图中(a)、图中(b)分别为在未处理的Mo衬底和经过紫外-臭氧处理的Mo衬底上制备单层CZTS预制膜样品的测试图，其图中标尺长度代表200μm；
图6是在未处理的Mo衬底与经过紫外-臭氧处理的Mo衬底表面旋涂一层CZTS前驱液并退火后再硒化处理的样品的光学显微镜下的成像对比图，图中(a)、图中(b)分别为在未处理的Mo衬底与经过紫外-臭氧处理的Mo衬底上制备单层CZTSSe薄膜样品的测试图，其图中标尺长度代表200μm；
图7是在未处理的Mo衬底与经过紫外-臭氧处理的Mo衬底表面制备CZTSSe薄膜后的样品的SEM截面对比图，图中(a)为在未处理的Mo衬底上制备CZTSSe薄膜样品的SEM截面图，图中(b)为在经过紫外-臭氧处理的Mo衬底上制备CZTSSe薄膜样品的SEM截面测试图，其图中标尺长度代表1μm。
具体实施方式
实施例1
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，距紫外灯10cm，关闭舱门，紫外灯照射光强调为28mW/cm2。
(2)在舱内臭氧浓度达到0.03ppm后处理2min，得到紫外-臭氧处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以醋酸铜、醋酸锌、氯化亚锡和硫脲为铜源、锌源、锡源、硫源，以DMF为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到1μm厚的CZTS预制膜。
(5)将预制膜和硫源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硫化处理，最终制得CZTS薄膜。
实施例2
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，距紫外灯35cm，关闭舱门，紫外灯照射光强调为50mW/cm2。
(2)在舱内臭氧浓度达到1ppm后处理1min，得到紫外-臭氧处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以铜粉、锌粉、锡粉和硒粉为铜源、锌源、锡源、硒源，以乙二醇甲醚、乙醇胺、巯基乙酸为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTSe前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到2μm厚的CZTSe预制膜。
(5)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSe薄膜。
实施例3
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，距紫外灯2cm，关闭舱门，紫外灯照射光强调为30mW/cm2。
(2)在舱内臭氧浓度达到0.13ppm后处理1min，得到紫外-臭氧处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以氧化铜、氧化锌、氧化亚锡和二硫化碳为铜源、锌源、锡源、硫源，以甲醇、巯基乙酸为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到3μm厚的CZTS预制膜。
(5)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSSe薄膜。
实施例4
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，距紫外灯15cm，关闭舱门，紫外灯照射光强调为29mW/cm2。
(2)在舱内臭氧浓度达到0.15ppm后处理10min，得到紫外-臭氧处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以氧化铜、氧化锌、氧化亚锡和二硫化碳为铜源、锌源、锡源、硫源，以甲醇、巯基乙酸为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到1.5μm厚的CZTS预制膜。
(5)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSSe薄膜。
实施例5
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，距紫外灯8cm，关闭舱门，紫外灯照射光强调为27mW/cm2。
(2)在舱内臭氧浓度达到0.17ppm后处理7min，得到紫外-臭氧处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以氧化铜、氧化锌、氧化亚锡和二硫化碳为铜源、锌源、锡源、硫源，以甲醇、巯基乙酸为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到1.5μm厚的CZTS预制膜。
(5)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSSe薄膜。
实施例6
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，距紫外灯13cm，关闭舱门，紫外灯照射光强调为31mW/cm2。
(2)在舱内臭氧浓度达到0.16ppm后处理9min，得到紫外-臭氧处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以铜粉、锌粉、锡粉和硫粉为铜源、锌源、锡源、硫源，以乙二醇甲醚、乙醇胺、巯基乙酸为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到1.8μm厚的CZTS预制膜。
(5)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSSe薄膜。
实施例7
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，距紫外灯6cm，关闭舱门，紫外灯照射光强调为28mW/cm2，照射处理7min，得到紫外照射处理后的Mo玻璃基底。
(2)分别以铜粉、锌粉、锡粉和硫粉为铜源、锌源、锡源、硫源，以乙二醇甲醚、乙醇胺、巯基乙酸为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(3)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到1.2μm厚的CZTS预制膜。
(4)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSSe薄膜。
实施例8
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，距紫外灯7cm，关闭舱门，紫外灯照射光强调为30mW/cm2，照射处理15min，得到紫外照射处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以醋酸铜、氯化锌、氯化亚锡、硫脲为铜源、锌源、锡源、硫源，以DMSO为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到1.6μm厚的CZTS预制膜。
(5)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSSe薄膜。
实施例9
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，关闭舱门，在舱内臭氧浓度达到0.06ppm后处理40min，得到紫外-臭氧处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以醋酸铜、氯化锌、氯化亚锡、硫脲为铜源、锌源、锡源、硫源，以DMSO为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到2.2μm厚的CZTS预制膜。
(5)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSSe薄膜。
实施例10
(1)将镀Mo的钠钙玻璃放入紫外-臭氧机中，关闭舱门，在舱内臭氧浓度达到0.11ppm后处理18min，得到紫外-臭氧处理后的Mo玻璃基底。
(3)分别以醋酸铜、氯化锌、氯化亚锡、硫脲为铜源、锌源、锡源、硫源，以DMSO为溶剂，混合搅拌均匀后离心，得到CZTS前驱体溶液。
(4)将前驱体溶液在紫外-臭氧处理后的Mo衬底上进行旋涂后退火处理，此操作重复几次得到2.1μm厚的CZTS预制膜。
(5)将预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，最终制得CZTSSe薄膜。
下边通过检测实验例来对本发明做进一步说明。
检测1：扫描电镜(SEM)检测
(1)对未处理的Mo衬底、经过紫外-臭氧处理的Mo衬底和经过原位空气退火处理的Mo衬底样品的表面和截面分别进行扫描电镜测试，其结果见图2，图2显示经适当的紫外-臭氧处理的Mo玻璃基底和无处理的相比其变化并不明显；而原位退火后Mo衬底表面晶粒明显长大，且晶粒分布不均匀、不致密，截面可以明显观察到氧化Mo分层，且氧化Mo层厚度不均，粗糙度很大。
SEM图对比说明，相比于目前已有报道的原位退火处理获得氧化Mo层的方法，紫外-臭氧处理Mo衬底表面更易形成超薄、致密、且粗糙度小的均匀氧化Mo界面层，这对于降低Mo衬底表面电阻及阻止Mo与CZTSSe间化学反应的发生都是非常有利的。
(2)对在未处理的Mo衬底和经过紫外-臭氧处理的Mo衬底上制备的CZTSSe薄膜样品进行扫描电镜测试，其结果见图7，图7显示经过适当的紫外-臭氧处理后，CZTSSe/Mo界面孔洞减少、接触更加紧密，硒化钼层厚度有减小，且CZTSSe晶粒明显增大。
SEM对比图说明，对Mo衬底进行适当的紫外-臭氧处理对CZTSSe/Mo背接触性能及CZTSSe吸收层质量皆是有益的。
检测2：X射线光电子能谱(XPS)测试
对未处理的Mo衬底和经过不同时间紫外-臭氧处理的Mo衬底进行X射线光电子能谱测试，对特征峰拟合后其结果见图3，将图3每一样品中Mo不同价态的峰强占比进行计算，得到表1，可以看到随着紫外-臭氧处理时间的增加，Mo6+和表面吸附氧的Mo含量越来越高，而零价Mo的含量明显减少。
表1是Mo不同价态在未处理的Mo衬底、经过5min紫外-臭氧处理和经过10min紫外-臭氧处理的Mo衬底三个样品表面的含量占比表
| 样品 | Mo | O<sub>2</sub>/Mo | Mo<sup>5+</sup> | Mo<sup>6+</sup> |
| Mo | 70.59％ | 25.34％ | 4.07％ | 0％ |
| UV-O<sub>3</sub>处理5min | 37.83％ | 32.51％ | 15.01％ | 14.66％ |
| UV-O<sub>3</sub>处理10min | 25.21％ | 42.98％ | 13.81％ | 18.01％ |
说明紫外-臭氧处理实现了对Mo衬底表面的氧化，且氧化能力更强，表面更高的氧含量更利于背接触界面处Na+的扩散，进而改善CZTSSe吸收层结晶质量。
检测3：接触角测试
用配置好的CZTS前驱液对未处理的Mo衬底和经过紫外-臭氧处理的Mo衬底进行接触角测试，其结果见图4。如图4所示，经过紫外-臭氧处理后，CZTS前驱液在Mo衬底表面的接触角明显变小。
说明紫外-臭氧处理Mo衬底表面可以改善CZTS前驱液在Mo衬底表面的浸润性和铺展程度，利于后期致密、高质量CZTSSe薄膜的生成。
检测4：奥林巴斯光学显微镜测试
(1)对在未处理的Mo衬底和经过紫外-臭氧处理的Mo衬底上制备的单层CZTS预制膜样品进行光学显微镜测试，其结果见图5。如图5所示，经过适当的紫外-臭氧处理后，其表面杂质斑点明显减少。
说明紫外-臭氧处理可以有效地进一步清洁Mo衬底表面。
(2)对在未处理的Mo衬底和经过紫外-臭氧处理的Mo衬底上制备的单层CZTSSe薄膜样品进行光学显微镜测试，其结果见图6。如图6所示，经过适当的紫外-臭氧处理后，CZTSSe薄膜覆盖性变好。
说明紫外-臭氧处理可以使Mo衬底表面形成更致密、均匀的CZTS预制膜，从而增加了CZTS与Mo衬底的接触位点，可有效地改善CZTS预制膜在Mo衬底表面的附着性。
Claims (10)
1.一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于，包括下列步骤：
1)对Mo衬底表面进行紫外-臭氧处理；
2)在紫外-臭氧处理后的Mo玻璃表面利用传统的溶液旋涂法制备CZTS或CZTSe预制膜；
3)对CZTS或CZTSe预制膜进行高温硒化或高温硫化处理得到CZTSSe薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：所述的CZTSSe薄膜是各种不同S/Se比的CZTSSe薄膜，包括CZTS薄膜和CZTSe薄膜。
3.根据权利要求1所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：所述的紫外-臭氧处理过程包括紫外光照、臭氧气氛处理、以及紫外-臭氧相结合处理。
4.根据权利要求1或3所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：所述的紫外-臭氧处理过程中紫外光照射光强为0～50mW/cm2。
5.根据权利要求1或3所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：所述的紫外-臭氧处理过程中臭氧的浓度为0～1ppm。
6.根据权利要求1或3所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：所述的紫外-臭氧处理过程中处理时间为1～40min。
7.根据权利要求1或3所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：所述的紫外-臭氧处理过程中Mo衬底与紫外光源距离为2～35cm。
8.根据权利要求1所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：步骤2)所述的利用传统的溶液旋涂法制备CZTS或CZTSe预制膜，其具体方法为：将配制好的CZTS或CZTSe前驱体溶液在Mo衬底上进行旋涂，再将其放置热盘上进行退火，旋涂、退火操作重复数次得到目标厚度为1～3μm的CZTS或CZTSe预制膜。
9.根据权利要求8所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：所述的CZTS或CZTSe前驱体溶液具体制备方法为：以铜的化合物、锌的化合物、锡的化合物、硫或硒的化合物四种化合物或铜、锌、硒、硫或硒四种单质为溶质，以DMF、DMSO、乙二醇甲醚、乙二硫醇、乙醇胺、巯基乙酸等溶剂中的一种或几种药品为溶剂，将溶质和溶剂混合磁力搅拌均匀后离心，取上清液，最终制得CZTS或CZTSe前驱体溶液。
10.根据权利要求1所述的一种简便的用于改善铜锌锡硫硒薄膜光伏器件背接触的方法，其特征在于：所述的步骤3)的具体方法为：将CZTS预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，可得到CZTSSe薄膜；将CZTS预制膜和硫源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硫化处理，可得到CZTS薄膜；将CZTSe预制膜和硒源放入石墨盒中，将石墨盒放入快速退火炉中进行高温硒化处理，可得到CZTSe薄膜。
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