一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法
专利汇可以提供一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 氧 化物纳米颗粒制备 太阳能 电池 吸收层CTSSe 薄膜 的方法。其方案是：通过一步低温固相反应合成含有 铜 和 锡 的氧化物纳米颗粒粉体，并将颗粒分散于 有机 溶剂 中，湿磨形成前驱体浆料；对衬底表面进行清洗，将前驱体浆料在衬底上进行沉积形成前驱体薄膜；将含有铜和锡氧化物的前驱体薄膜，在硫气氛下置于密闭或者流通的管式炉内进行硫化 退火 ，得到吸收层CTS薄膜；选择密闭升温管式炉进行硒化 热处理 ，得到吸收层CTSSe薄膜。本发明采用低温固相反应过程，可以在大气环境中完成，过程简单，周期短；薄膜成分通过控制反应金属盐的比例来实现，做到大面积的沉积；通过硫化和硒化得到吸收层薄膜，成本低，可大面积制备沉积。，下面是一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法专利的具体信息内容。
1.一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是：
步骤一：通过一步低温固相反应合成含有铜和锡的氧化物纳米颗粒粉体，并将氧化物纳米颗粒分散于有机溶剂中，湿磨形成稳定的前驱体浆料；
步骤二：对衬底表面进行清洗，将步骤一所述前驱体浆料在衬底上采用刀刮、旋涂、丝网印刷中的一种进行沉积形成氧化物前驱体薄膜，干燥后保存；
步骤三：将在步骤二得到的含有铜和锡氧化物的前驱薄膜，在硫气氛气氛下在密闭或者流通的管式炉内进行退火处理，得到吸收层CTS薄膜；
步骤四：利用步骤三）得到的吸收层CTS薄膜,，选择密闭升温管式炉，在硒气氛中进行硒化热处理，得到吸收层CTSSe薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是步骤一）所述的一步低温固相反应合成氧化物纳米颗粒法是指：将铜和锡的无机盐，与反应剂碳酸氢铵混合形成固含量控制在200～400 mg/ml的浆料，经研磨后，在中低温下烧结，获得氧化物纳米颗粒。
3.根据权利要求2所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是所述的铜的无机盐和锡的无机盐，铜和锡两者之间的摩尔比为1.6～2.4：1。
4.根据权利要求2所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是本发明所述的碳酸氢铵，其使用量为铜和锡摩尔总量的1.1～2.0倍。
5. 根据权利要求2所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是本发明所述的研磨，采用普通球磨机、超能球磨机、湿磨机或研钵，研磨时间为
6～15 min。
6.根据权利要求2所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是所述的中低温下烧结，其温度范围在300～400℃之间，烧结时间10min～
180min。
7.根据权利要求2所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是所述铜的无机盐是指硝酸铜、乙酸铜中的一种或两种任意比例的混合物；所述锡的无机盐是指乙酸锡、草酸亚锡中的一种或两种任意比例的混合物；所述的有机溶剂是指乙醇、乙二醇或者松油醇中的一种或者几种的混合。
8.根据权利要求1所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是所述的湿磨，采用普通球磨机、超能球磨机、湿磨机或研钵，湿磨时间为36～48 h。
9.根据权利要求1所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是所述的衬底为镀钼薄膜、钠钙玻璃、石英玻璃以及金属箔中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是步骤三中所述硫气氛下进行硫化退火，是指将前驱体薄膜与固态硫源或硫化氢气体置于密闭空间退火处理，或者是将前驱体薄膜处于流动的硫蒸汽或者硫化氢气体中退火；硫化退火退火中采用固态硫源时，保持固态硫源温度450～600℃，硫化时间20～60 min。
11.根据权利要求1所述的一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的方法，其特征是步骤四中所述硒气氛下进行硒化退火，是指将前驱体薄膜与固态硒源或硒化氢气体置于密闭空间退火处理，或者是将前驱体薄膜处于流动的硒蒸汽或者硒化氢气体中退火；硒化退火退火中采用固态硒源时，保持固态硒源温度450～600℃，硫化时间20～60 min。
一种氧化物纳米颗粒制备太阳能电池吸收层CTSSe薄膜的
方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤二：对衬底表面进行清洗，将步骤一所述前驱体浆料在衬底上进行沉积形成氧化物前驱体薄膜，干燥后保存；
步骤三：将在步骤二得到的含有铜和锡氧化物的前驱体薄膜，在硫（S）气氛下置于密闭或者流通的管式炉内进行硫化退火，得到吸收层CTS薄膜。
本发明所述的有机溶剂是指乙醇、乙二醇或者松油醇中的一种或者几种的混合；
本发明所述的沉积，是指刀刮、旋涂、丝网印刷中的一种；
本发明所述的氧化物前驱体薄膜，其厚度控制在1～3μm之间。
20～60 min。
4)本发明利用氧化物纳米颗粒的方法制备前驱体薄膜，并通过硫化和硒化得到吸收层薄膜，具有设备简单，制备成本低廉，可大面积制备沉积，制备周期较短，成分以及薄膜厚度易控等优点。
附图说明
具体实施方式
2、将硝酸铜（Cu(NO3)2•3H2O）和草酸亚锡（SnC2O4）原料，按照铜元素、锡元素的摩尔比为2:1分别称取16.2与6.9克，另称取摩尔量为Cu+Sn摩尔量的1.5倍的碳酸氢铵（NH4HCO3）
11.9克。将这三种原料放入研钵，进行混合研磨10min。反应过程中伴随着二氧化碳、氨气气体的离开，整个反应体系出现大量的气泡。当研磨反应结束后，最后获得蓝色固体混合物。
随后将所得混合物放入小坩埚置于大气环境中的马弗炉380oC烧结30min得到混合的CuO和SnO2粉末。
2、将硝酸铜（Cu(NO3)2•3H2O）和草酸亚锡（SnC2O4）原料，按照铜元素、锡元素的摩尔比为1.6:1分别称取12.9克与6.9克，另称取摩尔量为Cu+Sn摩尔量的1.8倍的碳酸氢铵（NH4HCO3）10.3克，保证NH4HCO3过量。最后将这三种原料放入研钵，进行混合研磨10min。反应过程中伴随着二氧化碳、氨气气体的离开，整个反应体系出现大量的气泡。当研磨反应结束后，最后获得蓝色固体混合物。随后将所得混合物放入小坩埚置于大气环境中的马弗炉
380oC烧结30min得到混合的CuO和SnO2粉末。
2、分别称取Cu(NO3)2•3H2O、乙酸铜、乙酸锡和草酸亚锡原料5.784克、4.766克、2.36克与2.07克，再另称取摩尔量为（Cu+Sn）摩尔量的1.8倍的碳酸氢铵NH4HCO319.67克。最后将上述原料放入研钵，进行混合研磨10min。反应过程中伴随着二氧化碳、氨气气体的离开，整个反应体系出现大量的气泡。当研磨反应结束后，最后获得蓝色固体混合物。随后将所得混合物放入小坩埚置于大气环境中的马弗炉400oC烧结30min得到混合的CuO和SnO2粉末。上述原料中，Cu(NO3)2•3H2O和乙酸铜摩尔量比为1：1；乙酸锡和草酸亚锡摩尔量比为1：1；铜元素和锡元素的摩尔比为2.4:1。
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