TWI429593B - 太陽能電池吸收層之前驅物及其形成方法 - Google Patents

太陽能電池吸收層之前驅物及其形成方法 Download PDF

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太陽能電池吸收層之前驅物及其形成方法
本發明係有關於太陽能塗層，特別係有關於一種太陽能電池吸收層之前驅物及其形成方法。
現今二代太陽能電池中，銅銦鎵硒(CIGS)系列的薄膜光伏元件是擁有最高效率者，與非晶矽薄膜太陽能電池之光裂化的效應相比，CIGS薄膜光伏元件的穩定度與抗輻射特性備受青睞。CIGS薄膜太陽能電池目前主要之作法是以鈉玻璃作為基板，鍍上金屬鉬(Mo)為背電極，然後在Mo電極之上以共蒸鍍法或濺鍍法製作CIGS吸收層，其中CIGS(CuInGaSe2 )屬於p型半導體，主要負責元件中吸收光能的角色。
目前製作銅銦鎵硒吸收層的方法主要是採用真空製程，其中包含蒸鍍法與濺鍍法。進一步而言，以真空製程來製作硒化銅銦鎵薄膜吸收層的技術已臻成熟，所製得之元件亦具有相當高的轉換率，然而沉積薄膜的程序必須於真空的環境下進行，不僅設備的價格昂貴，同時製程中原料的使用並不經濟，製程放大時亦容易造成薄膜產品的成分不均勻。為了克服前述問題，近來許多學者積極地研究開發非真空製程，包括電鍍沉積法、噴霧熱解法以及漿料塗佈法。其中，漿料塗佈法是直接使用硒化物奈米粉末作為原料，透過膠體製程製備硒化銅銦鎵薄膜，可大幅降低薄膜太陽能電池之生產成本，並避 免硒化反應過程中薄膜成份不均勻的問題。
然而，此製程目前最大的問題在於硒化熱處理過程無法使晶粒有效地成長，達不到薄膜緻密化的效果。如第1圖所示，由於以漿料塗佈法製作CIGS吸收層121，鍍上金屬鉬(Mo)之鈉玻璃基板110，在硒化熱處理過程中會對CIGS吸收層121產生束縛燒結之內應力，並於CIGS吸收層120兩側產生張應力T，導致CIGS吸收層121無法有效地使晶粒成長，會在CIGS吸收層121內產生孔隙121A或裂痕121B，故無法達到薄膜緻密化的效果(如第2圖所示)，以致於太陽能電池之轉換率低。
目前在本產業中，以漿料塗佈法開發硒化銅銦鎵薄膜太陽能電池的主要廠商為Nanosolar，其使用技術是利用捲對捲(roll-to-roll)的大量生產製程，將銅銦鎵硒直接塗佈於鋁箔基板上，製成可撓式太陽能電池，其製程專利的技術如以下分析：
為了解決上述問題，本發明之主要目的係在於提供一種太陽能電池吸收層之前驅物及其形成方法，利用同時混合兩種以上粒徑分佈之粉末於漿料中來提升太陽能電池吸收層之生胚密度，同時藉由富銅粉末相對於缺銅粉末之較小粒徑分佈與較高銅含量而達到較低之熔點，在硒化熱處理過程中能先行生成液相，藉由液相燒結來降低束縛燒結之內應力，進而生成緻密且晶粒大之銅銦鎵硒薄膜，以提升太陽能電池之轉換率。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。本發明揭示一種太陽能電池吸收層之前驅物，主要包含一富銅粉末與一缺銅粉末。該富銅粉末之粉末粒徑分佈在4至30奈米，其體積百分比為20%至50%。該缺銅粉末之粉末粒徑分佈在50至300奈米，其體積百分比為50%至80%。其中，該富銅粉末與該缺銅粉末的成份組合係相同於一太陽能電池吸收層，藉由該富銅粉末相對於該缺銅粉末之較小粒徑分佈與較高銅含 量而達到較低之熔點，在硒化熱處理過程中該富銅粉末能先行生成液相，用以降低束縛燒結之內應力。本發明另揭示該太陽能電池吸收層之形成方法。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，該富銅粉末之體積百分比係可為35%至40%。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，該缺銅粉末之體積百分比係可為60%至65%。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，可另包含一有機溶劑，用以同時混合該富銅粉末與該缺銅粉末而形成為漿料。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，該有機溶劑係可選自於甲苯、氯仿(chloroform)、二甲基甲醯胺(N,N-Dimethylformamide)、二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide)與吡啶(pyridine)之其中之一。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，可另包含一分散劑，用以均勻分散該富銅粉末與該缺銅粉末於該有機溶劑中。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，該分散劑係可選自於油胺(oleylamine)、烷基硒醇(alkylsenol)、烷基硫(alkylthiol)、芳香族硒醇(aromatic selenol)與芳香族硫(aromatic thiol)之其中之一。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，可另包含一 黏結劑，用以調整漿料之黏度與成膜性。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，該黏結劑係可選自於乙基纖維素(dihydroterpineol)與聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral)之其中之一。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，該太陽能電池吸收層係可為銅銦鎵硒吸收層，其化學式係為CuInGaSe2 。
在前述之太陽能電池吸收層之前驅物中，該富銅粉末之化學式係可為Cuy1 (Inx Ga1-x )(SeS)2 或Cu2-z se，該缺銅粉末之化學式係為Cuy2 (Inx Ga1-x )(SeS)2 ，其中0.4≦x≦0.8、y1>1、y2<1及0≦z≦1。
由以上技術方案可以看出，本發明之太陽能電池吸收層之前驅物及其形成方法，有以下優點與功效：一、可藉由富銅粉末與缺銅粉末之特定組合關係作為其中一技術手段，利用同時混合兩種以上粒徑分佈之粉末於漿料中來提升太陽能電池吸收層之生胚密度，同時藉由富銅粉末相對於缺銅粉末之較小粒徑分佈與較高銅含量而達到較低之熔點，在硒化熱處理過程中能先行生成液相，藉由液相燒結來降低束縛燒結之內應力，進而生成緻密且晶粒大之銅銦鎵硒薄膜，以提升太陽能電池之轉換率。
以下將配合所附圖示詳細說明本發明之實施例，然應注意的是，該些圖示均為簡化之示意圖，僅以示意方法 來說明本發明之基本架構或實施方法，故僅顯示與本案有關之元件與組合關係，圖中所顯示之元件並非以實際實施之數目、形狀、尺寸做等比例繪製，某些尺寸比例與其他相關尺寸比例或已誇張或是簡化處理，以提供更清楚的描述。實際實施之數目、形狀及尺寸比例為一種選置性之設計，詳細之元件佈局可能更為複雜。
依據本發明之一具體實施例，一種太陽能電池吸收層之前驅物舉例說明於第3A與3B圖之顯微結構圖。該太陽能電池吸收層之前驅物係主要包含一富銅粉末與一缺銅粉末。請參閱第3A圖所示，該富銅粉末之粉末粒徑分佈在4至30奈米(nm)，其體積百分比為20%至50%。在一較佳實施例中，該富銅粉末之體積百分比係可更進一步限定於35%至40%。再請參閱第3B圖所示，該缺銅粉末之粉末粒徑分佈在50至300奈米(nm)，其體積百分比為50%至80%。在一較佳實施例中，該缺銅粉末之體積百分比係可更進一步限定於60%至65%。一般而言，一太陽能電池吸收層係可為銅銦鎵硒吸收層，其化學式係為CuInGaSe2 。在本實施例中，該富銅粉末之化學式係為Cuy1 (Inx Ga1-x )(SeS)2 或Cu2-z Se，該缺銅粉末之化學式係為Cuy2 (Inx Ga1-x )(SeS)2 ，其中0.4≦x≦0.8、y1>1、y2<1及0≦z≦1。因此，該富銅粉末與該缺銅粉末的成份組合係相同於該太陽能電池吸收層，藉由該富銅粉末相對於該缺銅粉末之較小粒徑分佈與較高銅含量而達到較低之熔點，在硒化熱處理過程中該富銅粉末能先行生 成液相，用以降低束縛燒結之內應力。以下揭示本發明之該富銅粉末與該缺銅粉末之製作方法。
(1)富銅粉末(粒徑分佈在4至30奈米)之製作方法：將0.2mmol的CuCl2 ．2H2 O加入至5ml油胺(oleylamine)中，待溶解形成溶液之後，將所得之溶液加熱至80℃，並抽真空30分鐘，使其形成均勻之透明藍色液體。接著，將上述溶液在通氮氣之情況下迅速加熱至180℃，得到一A溶液。將0.1mmol硒粉溶入至8ml油胺(oleylamine)中，加熱至120℃，並同時通入氮氣，持溫0.5小時後，再將其升溫至250℃，並持溫10分鐘。此時會得到一棕紅色溶液，顯示硒粉已溶解於油胺(oleylamine)中，此溶液稱做B溶液。這時迅速將5ml之A溶液快速注入B溶液中並攪拌，此時A與B的混合溶液會立即轉為黑色，將上述混合溶液在250℃下反應1小時。之後，再加入冷的正己烷中止反應，並將不溶物質透過離心去除。最後，加入足量的無水乙醇，以使該富銅粉末從溶液中析出，並透過離心分離出該富銅粉末，所得之該富銅粉末可均勻分散於非極性有機溶劑中。如第3A圖所示之顯微結構圖，顯示該富銅粉末之粒徑係約為20奈米(nm)。
(2)缺銅粉末(粒徑分佈在50至300奈米)之製作方法：首先，依照銅(Cu)：鎵(Ga)：銦(In)：硒(Se)之莫耳劑量比0.1：0.3：0.7：2，將銅(Cu)、鎵(Ga)、銦(In)、硒(Se)一同放入至震動磨機中，以震動磨機混合24小時 後，得到一固相混合物。再將該固相混合物轉置於真空熔煉爐中，並加熱至1000℃持溫30分鐘，使該混合物由固相轉為液相。接著，靜置該混合物使其緩慢冷卻至室溫，而形成為一CIGS錠。將該CIGS錠先以機械方式磨成細粉，再以高能磨機細磨30小時，即可得到該缺銅粉末。如第3B圖所示之顯微結構圖，顯示該缺銅粉末之粒徑係約為100-300奈米(nm)。
更進一步地，該前驅物係可另包含一有機溶劑，用以同時混合該富銅粉末與該缺銅粉末而形成為漿料。在本實施例中，該有機溶劑係可選自於甲苯、氯仿(chloroform)、二甲基甲醯胺(N,N-Dimethylformamide)、二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide)與吡啶(pyridine)之其中之一。並且，可另包含一分散劑，用以均勻分散該富銅粉末與該缺銅粉末於該有機溶劑中。在本實施例中，該分散劑係可選自於油胺(oleylamine)、烷基硒醇(alkylsenol)、烷基硫(alkylthiol)、芳香族硒醇(aromatic selenol)與芳香族硫(aromatic thiol)之其中之一。此外，可另包含一黏結劑，用以調整漿料之黏度與成膜性。在本實施例中，該黏結劑係可選自於乙基纖維素(dihydroterpineol)與聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral)之其中之一。詳細而言，將最終組成為Cu(Inx Ga1-x )(SeS)2 (0.4≦x≦0.8)之該富銅粉末與該缺銅粉末一同加入至該有機溶劑中，並添加該分散劑加以混合，再加入該黏結劑，以三軸滾輪混練3至7次，即可製得本發明之太陽 能電池吸收層之前驅物，即為一種銅銦鎵硒(CIGS)漿料。
在依實際操作之一具體實施例中，太陽能電池吸收層前驅物之詳細製作過程係包含以下步驟：
1、取平均粒徑20奈米、成份比例為Cu1.1 (In0.7 Ga0.3 )(SeS)2 之富銅粉末40克；取平均粒徑100奈米、成份比例為Cu0.9 (In0.7 Ga0.3 )(SeS)2 之缺銅粉末60克；取50毫升的油胺作為分散劑；取10克的乙基纖維素作為黏結劑；取450毫升的甲苯作為有機溶劑。
將上述原料以行星式攪拌機，於轉速1800rpm條件下攪拌3分鐘完成均質化，再以超音波震盪10分鐘去除微小氣泡。完成之漿料封存於聚丙烯材質球磨罐中，置於慢滾架上滾動混練24小時後取出，即可製得銅銦鎵硒(CIGS)漿料，以作為本發明之太陽能電池吸收層前驅物使用。
在本發明中，藉由富銅粉末與缺銅粉末之特定組合關係作為其中一技術手段，利用同時混合兩種以上粒徑分佈之粉末於漿料中，以提升太陽能電池吸收層之生胚密度，同時藉由該富銅粉末相對於該缺銅粉末之較小粒徑分佈與較高銅含量而達到較低之熔點，在硒化熱處理過程中能先行生成液相，藉由液相燒結來降低束縛燒結之內應力，進而生成緻密且晶粒大之銅銦鎵硒(CIGS)薄膜，以提升太陽能電池之轉換率。進一步而言，本發明之前驅物係可藉由網版印刷機印刷至一玻璃基板上。在本實施例中，該玻璃基板係已溅鍍1微米(μm)厚度之鉬 (Mo)層。接著，先將該漿料經70℃乾燥之後，以得到厚度約3至8微米(μm)之太陽能電池吸收層。再將該太陽能電池吸收層經250℃熱處理去除該黏結劑。最後，轉置於硒化爐中以550℃持溫30分鐘，即可得到緻密且晶粒大之CIGS薄膜。
請參閱第4圖所示，其繪示習知與本發明之CIGS漿料經70℃乾燥後之生胚密度之比較示意圖，顯示出本發明同時混合兩種以上粒徑分佈之粉末(即該富銅粉末與該缺銅粉末)於CIGS漿料中，可有效提升太陽能電池吸收層之生胚密度。請再參閱第5A與5B圖所示，分別繪示習知與本發明之CIGS漿料經550℃持溫30分鐘後所形成的太陽能電池吸收層之顯微結構，顯示出本發明利用同時混合兩種以上粒徑分佈之粉末於CIGS漿料中所形成之太陽能電池吸收層，可有效降低束縛燒結之內應力，並藉由液相燒結之溶解及再析出可生成緻密且晶粒大之CIGS薄膜。請參閱第6圖所示之X光繞射圖譜，其中顯示本發明之CIGS漿料經550℃燒結30分鐘之後，所形成之太陽能電池吸收層可得單一的黃銅礦相(chalcopyrite)，即為緻密且晶粒大之銅銦鎵硒薄膜。
本發明還揭示該太陽能電池吸收層之形成方法舉例說明於第7A至7C圖之元件截面示意圖，詳細說明如下所示。首先，如第7A圖所示，提供一太陽能電池基板210。在本實施例中，該太陽能電池基板210係可為一玻璃基板，並形成有一金屬層211，該金屬層211之材質 係為鉬。具體而言，該金屬層211係以溅鍍形成，其厚度約為1微米(μm)。
接著，如第7B圖所示，形成一太陽能電池吸收層之前驅物220於該太陽能電池基板210上，該前驅物220係包含一富銅粉末與一缺銅粉末，該富銅粉末之粉末粒徑分佈在4至30奈米且其體積百分比為20%至50%，該缺銅粉末之粉末粒徑分佈在50至300奈米且其體積百分比為50%至80%。在第7B圖中，粒徑較小者即為該富銅粉末，粒徑較大者為該缺銅粉末。其中，該富銅粉末與該缺銅粉末的成份組合係相同於一太陽能電池吸收層，藉由該富銅粉末相對於該缺銅粉末之較小粒徑分佈與較高銅含量而達到較低之熔點。在一較佳實施例中，該富銅粉末之體積百分比係可更進一步限定於35%至40%，並且該缺銅粉末之體積百分比係可更進一步限定於60%至65%。具體而言，該太陽能電池吸收層係為銅銦鎵硒吸收層，其化學式係為CuInGaSe2 。另外，該富銅粉末之化學式係為Cuy1 (Inx Ga1-x )(SeS)2 或Cu2-z Se，該缺銅粉末之化學式係為Cuy2 (Inx Ga1-x )(SeS)2 ，其中0.4≦x≦0.8、y1>1、y2<1及0≦z≦1。
詳細而言，該前驅物220可另包含有一有機溶劑，用以同時混合該富銅粉末與該缺銅粉末而形成為漿料，並且該前驅物220係為印刷形成。在本實施例中，該有機溶劑係可選自於甲苯、氯仿(chloroform)、二甲基甲醯胺(N,N-Dimethylformamide)、二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide)與吡啶(pyridine)之其中之一。在形成該前驅物220於該太陽能電池基板210上之後，乾燥該前驅物220，以去除該有機溶劑，其中該前驅物220之乾燥溫度係約為70℃。更進一步地，該前驅物220可另包含一分散劑，用以均勻分散該富銅粉末與該缺銅粉末於該有機溶劑中。在本實施例中，該分散劑係可選自於油胺(oleylamine)、烷基硒醇(alkylsenol)、烷基硫(alkylthiol)、芳香族硒醇(aromatic selenol)與芳香族硫(aromatic thiol)之其中之一。此外，該前驅物220可另包含一黏結劑，用以調整漿料之黏度與成膜性。在本實施例中，該黏結劑係可選自於乙基纖維素(dihydroterpineol)與聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral)之其中之一。在形成該前驅物220於該太陽能電池基板210上之後，熱處理該前驅物220，以去除該黏結劑，並且此步驟之熱處理溫度係約為250℃。在一變化實施例中，該前驅物220係可以靜電吸附方式所形成，直接將該富銅粉末與該缺銅粉末固著於該太陽能電池基板210上。
最後，如第7C圖所示，進行一硒化熱處理，以使該前驅物220形成為一太陽能電池吸收層221，在過程中該富銅粉末能先行生成液相，用以降低束縛燒結之內應力。詳細而言，此步驟係將形成有該前驅物220之該太陽能電池基板210放置於硒化爐中，並以550℃持溫30分鐘，以形成該太陽能電池吸收層221，即是一種緻密 且晶粒大之銅銦鎵硒(CIGS)薄膜。因此，本發明在該硒化熱處理過程中，能降低該玻璃基板對該太陽能電池吸收層221所產生之束縛燒結之內應力，在張應力之作用下，能避免該太陽能電池吸收層221於內部產生孔隙或裂痕，進而達到緻密化的效果，以提升太陽能電池之轉換率。
在依實際操作之一具體實施例中，一種太陽能電池吸收層之形成方法係包含以下步驟：
1、基板前處理：取一片鉬電極玻璃作為基板，裁切成兩公分見方大小，依序於丙酮、異丙醇、去離子水中，以超音波震盪各十分鐘，完成清洗後以氮氣吹乾表面水分，並於70℃烘箱中烘乾1小時後待用。
2、漿料塗佈：將裁切清洗乾燥後的鉬電極玻璃基板固定於旋轉塗佈機上，以定量吸管滴上0.5毫升之本發明之太陽能電池吸收層前驅物之銅銦鎵硒(CIGS)漿料於電極表面上，並以2000rpm轉速旋轉十秒完成塗佈動作。
3、去除有機物：將完成塗佈之樣品置於70℃烘箱中烘乾1小時去除溶劑後，以箱型爐於250℃持溫6小時去除殘留有機物(分散劑、黏結劑)。
4、薄膜燒結：將樣品與5克硒粉密封於不鏽鋼盒中，以真空硒化爐於550℃持溫30分鐘後降溫取出，以達成硒化熱處理之步驟。
最後，將取出之樣品進行SEM表面型態分析之結果如第5B圖，其XRD相分析之結果如第6圖。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本項技術者，在不脫離本發明之技術範圍內，所作的任何簡單修改、等效性變化與修飾，均仍屬於本發明的技術範圍內。
T‧‧‧張應力
110‧‧‧玻璃基板
121‧‧‧CIGS吸收層
121A‧‧‧孔隙
121B‧‧‧裂痕
210‧‧‧玻璃基板
211‧‧‧金屬層
220‧‧‧太陽能電池吸收層之前驅物
221‧‧‧太陽能電池吸收層
第1圖：為習知的一種銅銦鎵硒漿料所形成之吸收層之截面示意圖。
第2圖：為習知的一種銅銦鎵硒漿料之顯微結構圖。
第3A至3B圖：依據本發明之一具體實施例的一種太陽能電池吸收層之前驅物之富銅粉末與缺銅粉末之顯微結構圖。
第4圖：依據本發明之一具體實施例的太陽能電池吸收層之前驅物繪示其與習知經70℃乾燥後之生胚密度之比較示意圖。
第5A與5B圖：依據本發明之一具體實施例的太陽能電池吸收層之前驅物繪示其與習知經550℃燒結30分鐘後所形成之吸收層之顯微結構圖。
第6圖：依據本發明之一具體實施例的太陽能電池吸收層之前驅物經550℃燒結30分鐘後所形成之吸收層可得單一之黃銅礦相之X光繞射圖譜。
第7A至7C圖：依據本發明之一具體實施例的太陽能電池吸收層之形成方法之元件截面示意圖。

Claims (22)

  1. 一種太陽能電池吸收層之前驅物，包含：一富銅粉末，其粉末粒徑分佈在4至30奈米，其體積百分比為20%至50%，其化學式係為Cuy1 (Inx Ga1-x )(SeS)2 或Cu2-z Se；以及一缺銅粉末，其粉末粒徑分佈在50至300奈米，其體積百分比為50%至80%，其化學式係為Cuy2 (Inx Ga1-x )(SeS)2 ，其中0.4≦x≦0.8、y1>1、y2<1及0≦z≦1；其中，該富銅粉末與該缺銅粉末的成份組合係相同於一太陽能電池吸收層，藉由該富銅粉末相對於該缺銅粉末之較小粒徑分佈與較高銅含量而達到較低之熔點，在硒化熱處理過程中該富銅粉末能先行生成液相，用以降低束縛燒結之內應力。
  2. 根據申請專利範圍第1項之太陽能電池吸收層之前驅物，其中該富銅粉末之體積百分比係更進一步限定於35%至40%。
  3. 根據申請專利範圍第2項之太陽能電池吸收層之前驅物，其中該缺銅粉末之體積百分比係更進一步限定於60%至65%。
  4. 根據申請專利範圍第1項之太陽能電池吸收層之前驅物，另包含一有機溶劑，用以同時混合該富銅粉末與該缺銅粉末而形成為漿料。
  5. 根據申請專利範圍第4項之太陽能電池吸收層之前 驅物，其中該有機溶劑係選自於甲苯、氯仿(chloroform)、二甲基甲醯胺(N,N-Dimethylformamide)、二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide)與吡啶(pyridine)之其中之一。
  6. 根據申請專利範圍第4項之太陽能電池吸收層之前驅物，另包含一分散劑，用以均勻分散該富銅粉末與該缺銅粉末於該有機溶劑中。
  7. 根據申請專利範圍第6項之太陽能電池吸收層之前驅物，其中該分散劑係選自於油胺(oleylamine)、烷基硒醇(alkylsenol)、烷基硫(alkylthiol)、芳香族硒醇(aromatic selenol)與芳香族硫(aromatic thiol)之其中之一。
  8. 根據申請專利範圍第4或6項之太陽能電池吸收層之前驅物，另包含一黏結劑，用以調整漿料之黏度與成膜性。
  9. 根據申請專利範圍第8項之太陽能電池吸收層之前驅物，其中該黏結劑係選自於乙基纖維素(dihydroterpineol)與聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral)之其中之一。
  10. 根據申請專利範圍第1項之太陽能電池吸收層之前驅物，其中該太陽能電池吸收層係為銅銦鎵硒吸收層，其化學式係為CuInGaSe2 。
  11. 一種太陽能電池吸收層之形成方法，包含：提供一太陽能電池基板； 形成一太陽能電池吸收層之前驅物於該太陽能電池基板上，該前驅物係包含一富銅粉末與一缺銅粉末，該富銅粉末之粉末粒徑分佈在4至30奈米且其體積百分比為20%至50%，該富銅粉末之化學式係為Cuy1 (Inx Ga1-x )(SeS)2 或Cu2-z Se，該缺銅粉末之粉末粒徑分佈在50至300奈米且其體積百分比為50%至80%，該缺銅粉末之化學式係為Cuy2 (Inx Ga1-x )(SeS)2 ，其中0.4≦x≦0.8、y1>1、y2<1及0≦z≦1，其中，該富銅粉末與該缺銅粉末的成份組合係相同於一太陽能電池吸收層，藉由該富銅粉末相對於該缺銅粉末之較小粒徑分佈與較高銅含量而達到較低之熔點；以及進行一硒化熱處理，以使該前驅物形成為一太陽能電池吸收層，在過程中該富銅粉末能先行生成液相，用以降低束縛燒結之內應力。
  12. 根據申請專利範圍第11項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該富銅粉末之體積百分比係更進一步限定於35%至40%。
  13. 根據申請專利範圍第12項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該缺銅粉末之體積百分比係更進一步限定於60%至65%。
  14. 根據申請專利範圍第11項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該前驅物另包含有一有機溶劑，用以同時混合該富銅粉末與該缺銅粉末而形成為漿 料，並且該前驅物係為印刷形成。
  15. 根據申請專利範圍第14項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該有機溶劑係選自於甲苯、氯仿(chloroform)、二甲基甲醯胺(N,N-Dimethylformamide)、二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide)與吡啶(pyridine)之其中之一。
  16. 根據申請專利範圍第14項之太陽能電池吸收層之形成方法，在形成太陽能電池吸收層之前驅物於太陽能電池基板上之後與硒化熱處理之前，另包含之步驟為：乾燥該前驅物，以去除該有機溶劑。
  17. 根據申請專利範圍第14項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該前驅物另包含一分散劑，用以均勻分散該富銅粉末與該缺銅粉末於該有機溶劑中。
  18. 根據申請專利範圍第17項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該分散劑係選自於油胺(oleylamine)、烷基硒醇(alkylsenol)、烷基硫(alkylthiol)、芳香族硒醇(aromatic selenol)與芳香族硫(aromatic thiol)之其中之一。
  19. 根據申請專利範圍第14或17項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該前驅物另包含一黏結劑，用以調整漿料之黏度與成膜性。
  20. 根據申請專利範圍第19項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該黏結劑係選自於乙基纖維素(dihydroterpineol)與聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral)之其中之一。
  21. 根據申請專利範圍第19項之太陽能電池吸收層之形成方法，在形成太陽能電池吸收層之前驅物於太陽能電池基板上之後與硒化熱處理之前，另包含之步驟為：熱處理該前驅物，以去除該黏結劑。
  22. 根據申請專利範圍第11項之太陽能電池吸收層之形成方法，其中該前驅物係以靜電吸附方式所形成。
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