一種ZnS太陽能電池薄膜材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種ZnS太陽能電池薄膜材料的制備方法，特別是一種ZnS太陽能電池薄膜材料的電沉積制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的化合物薄膜太陽能電池，一般采用化學(xué)浴法制備的CdS薄膜作為緩沖層材料，并且已經(jīng)獲得了較高的電池轉(zhuǎn)換效率。后來人們逐漸意識(shí)到CdS是一種對(duì)環(huán)境和人體有害的材料，要研究制備無污染的太陽能電池就該尋找新的材料作為替代。在以后的研究中人們慢慢發(fā)現(xiàn)ZnS是替代CdS的良好的材料。本發(fā)明采用電沉積法連續(xù)沉積ZnS緩沖層材料，可簡化現(xiàn)有射頻濺射法和化學(xué)氣相沉積法的制備工藝并保證薄膜的大面積均勻性，這對(duì)大面積太陽能電池的制作乃至實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)都有著重要的意義和廣泛的發(fā)展前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種ZnS太陽能電池薄膜材料的制備方法。
[0004]其技術(shù)方案是:用去離子水配置100 ml的混合溶液，各溶質(zhì)濃度分別為15mmol / L ZnC12 和 IlOmmol / L Na2S203。具體步驟為:稱取 0.204 g ZnC12 和 2.729 gNa2S203溶解到盛有100 ml去離子水的燒杯中，不停攪拌至晶體充分溶解，此時(shí)溶液的pH值為7不需要調(diào)節(jié)。電沉積采用兩電極法，碳棒為陽極，ITO透明導(dǎo)電玻璃為陰極。電沉積在室溫下進(jìn)行，沉積過程中無需攪拌溶液。所述的一種ZnS太陽能電池薄膜材料的制備方法，其特征是沉積Ih之后，將薄膜在N2氣氛保護(hù)下進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為300°C，熱處理時(shí)間Ih。
[0005]本發(fā)明的特點(diǎn)是設(shè)備投資少，工藝簡單，不需要真空環(huán)境，可以縮短沉積時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，簡化現(xiàn)有射頻濺射法和化學(xué)氣相沉積法的制備工藝并保證薄膜的大面積均勻性，具有廣泛的發(fā)展前景。此外，利用電沉積方法制備的ZnS薄膜材料既滿足了人們環(huán)保的要求，又具有良好的光電性能，用它作緩沖層材料可以使更多的短波區(qū)的光照射到吸收層上，有利于獲得藍(lán)光區(qū)的光譜響應(yīng)，提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
【具體實(shí)施方式】
[0006]用去離子水配置100 ml的混合溶液,各溶質(zhì)濃度分別為15 mmol / L ZnCli^PIlOmmol / L Na2S203。具體步驟為:稱取 0.204 g ZnCl2 和 2.729 g Na2S203 溶解到盛有100 ml去離子水的燒杯中，不停攪拌至晶體充分溶解，此時(shí)溶液的pH值為7不需要調(diào)節(jié)。電沉積采用兩電極法，碳棒為陽極，ITO透明導(dǎo)電玻璃為陰極。電沉積在室溫下進(jìn)行，沉積過程中無需攪拌溶液。選擇沉積電位分別為1.5V、1.6V、1.7V和2.0V，沉積Ih之后，將薄膜在N2氣氛保護(hù)下進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為300°C，熱處理時(shí)間lh。
[0007]另外，本發(fā)明創(chuàng)造不意味著說明書所局限，在沒有脫離設(shè)計(jì)宗旨的前提下可以有所變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種ZnS太陽能電池薄膜材料的制備方法，其特征是:其制備方法為采用兩電極法，碳棒為陽極，ITO透明導(dǎo)電玻璃為陰極的電沉積法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZnS太陽能電池薄膜材料的制備方法，其特征是:沉積Ih之后，將薄膜在N2氣氛保護(hù)下進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為300°C，熱處理時(shí)間lh。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種ZnS太陽能電池薄膜材料的制備方法，特別是一種ZnS太陽能電池薄膜材料的電沉積制備方法。其技術(shù)方案是：用去離子水配置100ml的混合溶液，各溶質(zhì)濃度分別為15mmol／LZnCl2和110mmol／LNa2S203。具體步驟為：稱取0.204gZnCl2和2.729gNa2S203溶解到盛有100ml去離子水的燒杯中，不停攪拌至晶體充分溶解，此時(shí)溶液的pH值為7不需要調(diào)節(jié)。電沉積采用兩電極法，碳棒為陽極，ITO透明導(dǎo)電玻璃為陰極。電沉積在室溫下進(jìn)行，沉積過程中無需攪拌溶液。選擇沉積電位分別為1.5V、1.6V、1.7V和2.0V，沉積1h之后，將薄膜在N2氣氛保護(hù)下進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為300℃，熱處理時(shí)間1h。該法具有設(shè)備投資少，工藝簡單，不需要真空環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的發(fā)展前景。
【IPC分類】H01L31-18, C25D9-04
【公開號(hào)】CN104674317
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310629999
【發(fā)明人】譚秀航
【申請(qǐng)人】青島事百嘉電子科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月2日