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CN101471394A - 铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法 - Google Patents

铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法 Download PDF

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CN101471394A
CN101471394A CNA2007101737852A CN200710173785A CN101471394A CN 101471394 A CN101471394 A CN 101471394A CN A2007101737852 A CNA2007101737852 A CN A2007101737852A CN 200710173785 A CN200710173785 A CN 200710173785A CN 101471394 A CN101471394 A CN 101471394A
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黄富强
王耀明
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Shanghai Institute of Ceramics of CAS
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Abstract

本发明主要涉及铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法。采用非真空液相化学法制备铜铟镓硫硒薄膜，其特征在于：①将铜、铟、镓的硫族化合物或卤族化合物，和硫、硒的单质或胺类盐或肼类盐溶解于含有强配位基团的溶剂中，并加入一定的溶液调节剂，形成稳定的铜、铟、镓、硫、硒的源溶液；②将①所得到的各种源溶液按铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层Cu1－xIn1－yGaySe2－zSz配比配制成混合溶液；③将②所得到的混合溶液通过非真空工艺，在多种衬底上制备前驱薄膜；④经干燥并退火后，形成目标铜铟镓硫硒化合物薄膜。工艺简单，成本低廉，设备投资少，原料利用率高，可控性强，可重复性好，易于实现大面积、高质量薄膜的制备和大规模生产。

Description

铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法
技术领域
本发明主要涉及铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法。属于太阳电池能源领域。
背景技术
能源和环境是人类社会可持续发展的两大战略问题，清洁可再生能源的开发和利用显得越来越重要和紧迫。太阳能是一种清洁、丰富、而且不受地域限制的可再生能源，太阳能的有效开发和利用具有十分重要的意义。太阳电池是人类有效利用太阳能的主要形式之一。铜铟镓硫硒薄膜太阳电池是新一代最有发展前途的太阳电池。它具有成本低、效率高、寿命长、弱光性能好、抗辐射能力强等多个方面的优点。但铜铟镓硫硒薄膜太阳电池至今没有产业化的主要障碍，在于其光吸收层铜铟镓硫硒薄膜的制备工艺复杂，导致电池成品率低，生产成本过高。
铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法可以分为两大类：第一类是高真空气相法，如热蒸发、磁控溅射和分子束外延等。采用这类方法所制备的小面积铜铟镓硫硒薄膜质量好，相应的电池光电转换效率高。美国可再生能源实验室(NREL)采用三步共蒸发法制备的有效面积为0.405cm2的铜铟镓硒薄膜太阳电池，其光电转换效率最高可达19.5％。但这类方法在制备大面积薄膜时难以保证薄膜的均匀性，而且制备工艺复杂，成品率低，设备投资高，原料利用率低，生产效率亦低，导致生产成本非常高，大规模生产难以实施。第二类是非真空液相法，与传统的高真空气相法相比，采用非真空液相法制备铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层可以大幅度地降低电池的生产成本，而且可以方便地制备大面积薄膜。近年来，有关非真空液相法制备铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的研究得到广泛而深入的开展，主要有以下几种：
(1)氧化物基非真空液相法
氧化物基非真空液相法的工艺流程为：①、制备含铜、铟、镓等各元素氧化物微粉的液相前驱体，②、将液相前驱体通过各种非真空工艺涂敷在衬底上得到前驱薄膜，③、将前驱薄膜经高温还原后硒化得到铜铟镓硒薄膜。Kapur等人报道的氧化物非真空液相法，其特征在于其液相前驱体中的氧化物是通过机械球磨得到的亚微米级微粉(U.S.Pat.No.6,127,202)。而Eberspacher和Pauls所报道的方法中，其中亚微米级的混合氧化物微粉是通过高温分解液滴得到的，然后将所得到的微粉超声喷射到衬底上得到前驱薄膜(U.S.Pat.No.6,268,014)。
氧化物基非真空液相法制备铜铟镓硒薄膜光吸收层虽然具有工艺成本低廉的特点，但该工艺方法的不足之处也显而易见。首先，氧化物前驱体薄膜需要在高温下用氢气(H2)还原，这需要浪费许多时间和能源。其次，由于镓的氧化物非常稳定，甚至是在非常苛刻的条件下都难以被还原完全，这将导致目标铜铟镓硒薄膜杂质含量高，镓元素掺入困难。最后，由于反应动力学的问题，经还原所得到的铜铟镓合金薄膜也难以硒化完全。
(2)喷雾热解法
喷雾热解法制备铜铟镓硫硒薄膜具有工艺成本低廉的特点，但由于该方法制备的铜铟镓硫硒薄膜杂质含量过高，薄膜平整度难以控制，大面积均匀性难以保证。
采用喷雾热解法制备的铜铟镓硒薄膜太阳电池，其光电转换效率均很低。该方法难以制备具有光伏质量的铜铟镓硒薄膜，基本不具备工业生产的潜力。
(3)电化学法
自从1983年Bhattacharya第一个采用电化学法成功沉积CuInSe2薄膜以来(J.Electrochem.Soc.130，2040，1983)，有关电化学法制备铜铟镓硒薄膜的研究得到广泛而深入的开展。Bhattacharya采用二步法，即在电化学沉积一层富铜的铜铟镓硒薄膜后，又在该薄膜上蒸镀铟、镓、硒等元素，以调整薄膜的成分，使之满足太阳电池的要求。通过该工艺制备的铜铟镓硒太阳电池光电转换效率为15.4％(Thin Solid Films 361-362，396，2000)，这是目前通过电化学法制备的铜铟镓硒薄膜太阳电池的最高效率。
电化学法制备铜铟镓硒薄膜具有价格低廉的，原料利用率高，沉积大面积薄膜容易等优点。但由于铜与铟、镓的沉积电位难以匹配，制备的铜铟镓硒薄膜易大量富铜，薄膜的化学计量难以控制，杂质相成分很高。为了调整铜铟镓硒薄膜中各元素的计量，往往需要后续物理气相法的辅助，这将大幅度地增加薄膜制备的工艺成本。
(4)非氧化物基非真空液相法
非氧化物基非真空液相法是Nanosolar公司开发的一种制备铜铟镓硒薄膜的新工艺(U.S.Pat.No.7,306,823)。该工艺的特点是首先制备铜或铟或镓或硒等元素的纳米粒子或量子点，再在该纳米粒子或量子点的表面包覆一层或多层含铜、铟、镓、硫、硒等元素的涂层，通过控制涂层的成分和涂层的厚度，控制包覆纳米粒子中各元素的化学计量比。将得到的包覆纳米粒子分散在一定溶剂中形成浆料，将制得的浆料经印刷、打印等非真空工艺形成前驱薄膜，然后通过快速退火形成铜铟镓硒薄膜。
该工艺具有成本低廉、原料利用率高、可使用柔性衬底、易制备大面积薄膜等特点，但由于使用的是纳米颗粒，纳米颗粒的粒径大小、粒径分布、表面形貌和化学计量等多种参数都需要严格的控制，致使该工艺控制困难，过程复杂，可重复性难以得到保证。
由以上可以看出，现有的铜铟镓硫硒薄膜的制备方法存在各种各样的缺陷，开发一种新型制备方法以克服上述方法的缺陷，对铜铟镓硫硒薄膜太阳电池的产业化无疑是一种巨大的推动，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于采用非真空液相化学，其制备工艺流程包括以下几个步骤：
①、将铜、铟、镓的硫族化合物或卤族化合物，和硫、硒的单质或胺类盐或肼类盐溶解于含有强配位基团的溶剂中，并加入一定的溶液调节剂，形成稳定的铜、铟、镓、硫、硒的源溶液；
②、将①所得到的各种源溶液按铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层Cu1-xIn1-yGaySe2-zSz(其中0≤x≤0.3，0≤y≤1，0≤z≤2)中铜、铟、镓的化学计量比，和过量的硫和硒，配置成含铜、铟、镓、硫、硒的混合溶液；
③、将步骤②制备的混合溶液通过各种非真空液相工艺，在各种衬底上制备出前驱薄膜；
④、将步骤③制备的前驱薄膜，经干燥，并退火后，形成目标铜铟镓硫硒化合物薄膜。
其中①中所述的硫族化合物包括M2Q，其中M为铜(Cu)，Q为硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种的混合。如相应的硫族化合物可以是但不限于Cu2S，Cu2Se，Cu2(S，Se)等。
其中①中所述的硫族化合物还包括MQ，其中M为铜(Cu)，Q为硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种的混合。如相应的硫族化合物可以是但不限于CuS，CuSe，Cu(S，Se)等。
其中①中所述的硫族化合物还包括M’2Q3，M’为铟(In)、镓(Ga)中一种或两种的混合，Q为硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种的混合。如相应的硫族化合物可以是但不限于In2Se3，Ga2Se3，(In，Ga)2Se3，(In，Ga)2(S，Se)3等。
其中①中所述的硫族化合物还包括MM’Q，其中M为铜(Cu)，M’为铟(In)、镓(Ga)中一种或两种的混合，Q为硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种的混合。如相应的硫族化合物可以是但不限于CuInS2，Cu(In，Ga)Se2，Cu(In，Ga)(S，Se)2等。
其中①中所述的卤族化合物包括MX，M为铜(Cu)，X为氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)中的一种或几种的混合。如相应的卤族化合物可以是但不限于CuI，CuBr，Cu(Br，I)等。
其中①中所述的卤族化合物还包括MX2，M为铜(Cu)，X为氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)中的一种或几种的混合。如相应的卤族化合物可以是但不限于CuI2，CuBr2，Cu(Br，I)2等。
其中①中所述的卤族化合物还包括M’X3，M’为铟(In)、镓(Ga)中一种或两种的混合，X为氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)中的一种或几种的混合。如相应的卤族化合物可以是但不限于InI3，GaI3，(In，Ga)I3，(In，Ga)(Br，I)3等。
其中①中所述的硫族化合物还包括MM’X4，其中M为铜(Cu)，M’为铟(In)、镓(Ga)中一种或两种的混合，X为氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)中的一种或几种的混合。如相应的硫族化合物可以是但不限于CuInI4，Cu(In，Ga)I4，Cu(In，Ga)(I，Br)4等。
其中①中所述的含有强配位基团的溶剂包括：水(H2O)、液氨(NH3)、肼类化合物(R4R5N—NR6R7)、低级醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环定砜、吡咯烷酮中的一种或几种的混合物。其中肼类化合物(R4R5N—NR6R7)中的R4、R5、R6、R7分别独立表示芳香基、氢基、甲基、乙基、3-6个碳原子的烷基。低级醇包括：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、旋光性戊醇、异戊醇、仲戊醇、叔戊醇、仲异戊醇。
其中①中所述的溶液调节剂包括：(1)硫族元素，(2)过渡金属，(3)碱金属硫族化合物，(4)碱土金属硫族化合物，(5)硫族元素胺类盐，(6)碱金属，(7)碱土金属。其中的硫族元素包括：硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种；过渡金属包括：镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)中的一种或几种的合金或混合物；碱金属硫族化合物包括：A2Q，其中A为锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)中的一种或几种，Q为硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种；碱土金属硫族化合物包括：BQ，其中B为镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)中的一种或几种，Q为硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种；硫族元素胺类盐包括硫化氢(H2S)，硒化氢(H2Se)或碲化氢(H2Te)与N—R1R2R3形成的各种盐中的一种或几种的混合物，其中R1、R2、R3分别独立表示芳香基、氢基、甲基、乙基、3-6个碳原子的烷基；碱金属包括：锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)中的一种或几种的合金或混合物；碱土金属包括：镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)中的一种或几种的合金或混合物。
其中②中所述的硫、硒过量，其过量程度为0％～800％，优选为100％～400％。
其中③中所述的非真空工艺包括：(1)旋涂法(Spin-coating)，(2)流延法(Tape-casting)，(3)喷雾沉积法(Spray-deposition)，(4)提拉法(Dip-coating)，(5)丝网印刷法(Screen-printing)，(6)喷墨打印法(Ink-jetprinting)，(7)滴注成膜法(Drop-casting)，(8)滚涂法(Roller-coating)，(9)模缝涂布法(Slot Die Coating)，(10)平棒涂布法(Meiyerbar coating)，(11)毛细管涂布法(Capillary coating)，(12)Comma涂布法(Comma-coating)，(13)凹版涂布法(Gravure-coating)等各种非真空工艺。
其中③中所述的衬底包括：聚酰亚胺、硅片、非晶氢化硅片、碳化硅、二氧化硅、石英、蓝宝石、玻璃、金属、类金刚石碳、氢化类金刚石碳、氮化镓、砷化镓、锗、硅锗合金、ITO、碳化硼、氮化硼、氮化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锡、钛酸锌、塑料等。
其中④中所述的前驱薄膜退火温度为50℃～850℃，优选为250℃～650℃。
其中④中所述的目标铜铟镓硫硒化合物薄膜的化学成分为Cu1-xIn1-yGaySe2-zSz，其中0≤x≤0.3，0≤y≤1，0≤z≤2。
其中④中所述的目标铜铟镓硫硒化合物薄膜的厚度为5nm～5000nm，优选为100nm～3000nm。
本发明所提供的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的非真空液相化学制备方法，与传统的高真空气相法相比，其工艺简单，成本低廉，可控性强，可重复性好，易于实现大面积、高质量薄膜的制备和大规模生产，而且设备投资少，原料利用率高，可大幅度降低铜铟镓硫硒薄膜太阳电池的生产成本，促进铜铟镓硫硒薄膜太阳电池产业化的快速发展。
而且，本发明所提供方法，与现有的非真空液相法相比，它既不存在氧化物基非真空液相法中前驱薄膜硒化不完全的问题，也不存在Nanosolar所开发的非氧化物基非真空液相法所需要的对包覆纳米粒子的复杂控制问题，也不存在电化学沉积法中薄膜的化学计量难以控制的问题，还不存在喷雾热解法中薄膜的杂质元素含量过高的问题。
本发明所提供的方法可以方便地在原子尺度的级别上实现对目标铜铟镓硫硒薄膜中各元素化学计量的精确控制和连续可调；同时，还可以通过制备多层膜和调整各层膜的化学成分，实现对目标铜铟镓硫硒化合物薄膜中各元素分布的有效控制。
本发明所提供的方法具有退火温度低，所制备的薄膜成分均匀性好，表面平整度高，结晶性好，取向度高，杂质含量少，可使用各种衬底，包括聚酰亚胺等有机柔性衬底，可方便的调整薄膜中各元素的化学计量比及其分布，易于制备大面积高质量的铜铟镓硫硒化合物薄膜，并且铜、铟、镓、硫、硒等原料的利用率几乎可高达100％。
附图说明
图1铜铟镓硫硒薄膜前驱溶液制备工艺流程图；
图2铜铟镓硫硒薄膜前驱溶液在160℃下干燥后所得到粉体的X射线衍射图；
图3在石英衬底上制备的铜铟镓硫硒薄膜的X射线衍射图；
图4在石英衬底上制备的铜铟镓硫硒薄膜的紫外-可见透射光谱图；
图5在石英衬底上制备的铜铟镓硫硒薄膜的正面和断面扫描电镜图；
图6铜铟镓硫硒薄膜的高分辨电镜图；
图7铜铟镓硫硒薄膜太阳电池结构示意图。
具体实施方式
下面介绍本发明的实施例，但本发明绝非限于实施例。
实施例1：
1、铜铟镓硫硒薄膜前驱溶液的制备
(a)含铜铟溶液的制备
取1mmol硫硒化亚铜Cu2(S，Se)，0.5mmol三硒化二铟In2Se3，0.2mmol三碘化铟InI3，0～8mmol硫S和0～8mmol硒Se，加入2～16ml甲基肼，乙醇胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，其中甲基肼，乙醇胺和二甲基亚砜的体积比为1～3：1～6：1～8，经搅拌得到澄清的溶液。
(b)含镓溶液的制备。
取0.6mmol三硒化二镓Ga2Se3，0.3mmol三溴化镓GaBr3，0.1mmol三碘化镓GaI3，0～8mmol硒Se和微量的钌粉，加入1～8ml甲基肼，乙醇胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，其中甲基肼，乙醇胺和二甲基亚砜的体积比为1～3：1～6：1～8，充分搅拌后，经0.2μm孔径的过滤器过滤后，得到澄清的含镓溶液。
(c)铜铟镓硫硒薄膜前驱溶液的制备
按铜铟镓硫硒薄膜中铜、铟、镓的化学计量比，取相应体积的上述含铜铟溶液和含镓溶液进行混合，得到铜铟镓硫硒薄膜前驱溶液。
2、铜铟镓硫硒薄膜的制备
将上述得到的铜铟镓硫硒前驱溶液通过一定的非真空制膜工艺(旋涂法、流延法、印刷法、打印法等)在衬底上制备出铜铟镓硫硒前驱薄膜；将前驱薄膜在低温(室温～80℃)下干燥后，经高温(250℃～650℃)快速退火形成铜铟镓硫硒薄膜。
3、铜铟镓硫硒薄膜的表征
(a)物相表征
将铜铟镓硫硒前驱溶液在干燥的惰性气流中于120℃～200℃下干燥，得到黑色的粉体，将该粉体进行X射线衍射表征(如图3)，结果表明所得到的粉体是铜铟镓硫硒相。将在石英衬底上所制备的铜铟镓硫硒薄膜进行X射线衍射表征(如图4)，X射线衍射图谱表明薄膜为铜铟镓硫硒相，而且具有较强的(112)取向。
(b)电学性能表征
采用四电极法在Accent HL5500霍尔仪上测定薄膜的电学性能，测试结果(如表1)表明所制备的铜铟镓硫硒薄膜满足铜铟镓硫硒太阳电池器件的要求。
表1
 
样品 载流子浓度(cm-3)     载流子迁移率(cm2V-1s-1) 
铜铟镓硫硒 1.5×1017 1.12
(c)光学性能表征
将在石英衬底上制备的铜铟镓硫硒薄膜进行紫外-可见透射光谱的测试，测试结果(如图5)表明，所制备的铜铟镓硫硒薄膜其禁带宽度满足铜铟镓硫硒太阳电池器件的要求。
(d)微结构表征
将所制备的铜铟镓硫硒薄膜进行微结构表征，图6左边为铜铟镓硫硒薄膜的正面扫描电镜图，右边为铜铟镓硫硒薄膜的断面扫描电镜图，由图可以看出，所制备的铜铟镓硫硒薄膜表面平整度高，成分均一性好，结晶程度高。图7为铜铟镓硫硒薄膜的高分辨透射电镜图，由图可以看出，薄膜的结晶性好，其中晶面间距为0.331nm，与铜铟镓硫硒晶体的(112)晶面间距相对应。
4、铜铟镓硫硒薄膜太阳电池器件的制备
在所制备的铜铟镓硫硒薄膜上，沉积厚度为50nm左右的缓冲层，然后制备窗口层和叉指电极，最后沉积减反膜，即得到铜铟镓硫硒薄膜太阳电池单电池器件，电池结构如图8所示。所制备的铜铟镓硫硒薄膜太阳能电池单电池，经优化后，有效面积为1.5cm2的单电池，其光电转换效率可达13％。

Claims (13)

1、一种铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于采用非真空液相化学方法制备的工艺步骤为：
①、将铜、铟、镓的硫族化合物或卤族化合物，和硫、硒的单质或胺类盐或肼类盐溶解于含有强配位基团的溶剂中，并加入一定的溶液调节剂，形成稳定的形成铜、铟、镓、硫、硒的源溶液；
②、将①所得到的各种源溶液按铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层Cu1-xIn1-yGaySe2-zSz，式中0≤x≤0.3，0≤y≤1，0≤z≤2，中铜、铟、镓的化学计量比，和过量的硫、硒，配置成含铜、铟、镓、硫、硒的混合溶液；
③、将步骤②制备的混合溶液通过各种非真空液相工艺，在各种衬底上制备出前驱薄膜；
④、将步骤③制备的前驱薄膜，经干燥，并退火后，形成目标铜铟镓硫硒化合物薄膜。
2、按权利要求1所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于：
或步骤①中所述的硫族化合物为MQ，其中M’为铜，Q为硫、硒和碲中的一种或几种的混合。
或步骤①中所述的硫族化合物为M2Q，其中M’为铜，Q为硫、硒和碲中的一种或几种的混合；
步骤①中所述的硫族化合物为M’2Q3，M为铟、镓中一种或两种的混合，Q为硫、硒和碲中的一种或几种的混合；
或步骤①中所述的硫族化合物形式包括MM’Q2，其中M为铜(Cu)，M’为铟(In)、镓(Ga)中一种或两种的混合，Q为硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种的混合。
3、按权利要求1所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于：
或步骤①中所述的卤族化合物为MX，M为铜，X为氯、溴和碘中的一种或几种的混合；
或步骤①中所述的卤族化合物为MX2，M为铜，X为氯、溴和碘中的一种或几种的混合。
步骤①中所述的卤族化合物为M’X3，M’为铟、镓中一种或两种的混合，X为氯、溴和碘中的一种或几种的混合；
或步骤①中所述的卤族化合物形式包括MM’X4，其中M为铜(Cu)，M’为铟(In)、镓(Ga)中一种或两种的混合，Q为硫(S)、硒(Se)、碲(Te)中的一种或几种的混合。
4、按权利要求1所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于：
a)步骤①中所述的硫、硒的胺类盐为硫化氢或硒化氢与N—R1R2R3形成的各种盐，其中R1、R2、R3分别表示芳香基、氢基、甲基、乙基或3-6个碳原子的烷基；
b)步骤①中所述的硫、硒的肼类盐为硫化氢或硒化氢与R4R5N—NR6R7形成的各种盐，其中R4、R5、R6、R7分别表示芳香基、氢基、甲基、乙基或3-6个碳原子的烷基。
5、按权利要求1所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于：
步骤①中所述的含有强配位基团的溶剂为：水、液氨、肼类化合物R4R5N—NR6R7、低级醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环定砜和吡咯烷酮中的一种或几种的混合物。
6、按权利要求5所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于所述的肼类化合物R4R5N—NR6R7中的R4、R5、R6、R7分别独立表示芳香基、氢基、甲基、乙基或3-6个碳原子的烷基；低级醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、旋光性戊醇、异戊醇、仲戊醇、叔戊醇或仲异戊醇。
7、按权利要求1所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于：
步骤①中所述的溶液调节剂为(1)硫族元素，(2)过渡金属，(3)碱金属硫族化合物，(4)碱土金属硫族化合物，(5)硫族元素胺类盐，(6)碱金属或(7)碱土金属。
8、按权利要求7所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于：
(a)所述的硫族元素为硫、硒和碲中的一种或几种；
(b)所述的过渡金属为镍、钯、铂、铑、铱和钌中的一种或几种的合金或混合物；
(c)所述的碱金属硫族化合物为A2Q，其中A为锂、钠、钾、铷和铯中的一种或几种，Q为硫、硒和碲中的一种或几种；
(d)所述的碱土金属硫族化合物为BQ，其中B为镁、钙、锶和钡中的一种或几种，Q为硫、硒和碲中的一种或几种；
(e)所述的硫族元素胺类盐为硫化氢，硒化氢或碲化氢与N—R1R2R3形成的各种盐中的一种或几种的混合物，其中R1、R2、R3分别独立表示芳香基、氢基、甲基、乙基、3-6个碳原子的烷基；
(f)所述的碱金属为锂、钠、钾、铷和铯中的一种或几种的合金或混合物；
(g)所述的碱土金属为镁、钙、锶和钡中的一种或几种的合金或混合物。
9、按权利要求1所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于步骤②中所述的硫或硒过量程度为0—800％。
10、按权利要求9所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于硫或硒过量程度为100％—400％。
11、按权利要求1所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于：
a)步骤③制备前驱薄膜的非真空液相工艺为旋涂法、流延法、喷雾沉积法、提拉法、丝网印刷法、喷墨打印法、滴注成膜法、滚涂法、模缝涂布法、平棒涂布法、毛细管涂布法、Comma涂布法或凹版涂布法。
b)步骤c所述的衬底为聚酰亚胺、硅片、非晶氢化硅片、碳化硅、二氧化硅、石英、蓝宝石、玻璃、金属、类金刚石碳、氢化类金刚石碳、氮化镓、砷化镓、锗、硅锗合金、ITO、碳化硼、氮化硼、氮化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锡、钛酸锌和塑料中的任一种。
12、按权利要求1或11所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于所述的前驱薄膜的退火温度为50—850℃。
13、按权利要求12所述的铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法，其特征在于所述的前驱薄膜的退火温度为250—650℃。
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KR1020107017034A KR101633388B1 (ko) 2007-12-29 2008-12-29 구리-인듐-갈륨-황-셀레늄 박막 태양전지의 광 흡수층의 제조 방법
JP2010540020A JP5646342B2 (ja) 2007-12-29 2008-12-29 銅・インジウム・ガリウム・硫黄・セレン薄膜太陽電池の光吸収層の製造方法
EP08870889.6A EP2234168A4 (en) 2007-12-29 2008-12-29 METHOD FOR PRODUCING A LIGHT ABSORPTION LAYER OF A SOLAR CELL WITH COPPER INDIUM GALLIUM SULFUR SELENE LAYER
RU2010131761/28A RU2446510C1 (ru) 2007-12-29 2008-12-29 Способ получения светопоглощающего слоя тонкопленочных солнечных элементов из меди-индия-галлия-серы-селена
PCT/CN2008/073805 WO2009089754A1 (en) 2007-12-29 2008-12-29 Preparation method of light absorption layer of copper-indium-gallium-sulfur-selenium film solar cell
BRPI0821501A BRPI0821501B8 (pt) 2007-12-29 2008-12-29 Método para preparação de uma camada de absorção leve de célula solar de filme fino de cobre-índio-gálio-enxofre-selênio.
US12/826,008 US9735297B2 (en) 2007-12-29 2010-06-29 Method for preparing light absorption layer of copper-indium-gallium-sulfur-selenium thin film solar cells

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Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101771106A (zh) * 2010-03-05 2010-07-07 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜锌镉锡硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法
CN101789469A (zh) * 2010-03-05 2010-07-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硒硫薄膜太阳电池光吸收层的制备方法
CN101820029A (zh) * 2010-02-11 2010-09-01 昆山正富机械工业有限公司 非真空制作铜铟镓硒和/或硫的太阳能电池
CN101818375A (zh) * 2010-02-11 2010-09-01 昆山正富机械工业有限公司 以非真空工艺制作铜铟镓硒(硫)光吸收层的方法
CN101820030A (zh) * 2010-02-11 2010-09-01 昆山正富机械工业有限公司 非真空制作铜铟镓硒和/或硫光吸收层的方法
CN101885071A (zh) * 2010-05-28 2010-11-17 电子科技大学 一种铜锌锡硒纳米粉末材料的制备方法
CN101944552A (zh) * 2010-07-30 2011-01-12 合肥工业大学 一种太阳能电池光吸收层材料cigs薄膜的制备方法
CN101958369A (zh) * 2010-07-27 2011-01-26 上海太阳能电池研究与发展中心 一种铜铟镓硒薄膜材料的制备方法
CN102024858A (zh) * 2010-04-19 2011-04-20 福建欧德生光电科技有限公司 油墨、薄膜太阳能电池及其制造方法
CN102024878A (zh) * 2010-11-03 2011-04-20 上海联孚新能源科技有限公司 一种太阳能电池用铜铟镓硫薄膜的制备方法
CN102130202A (zh) * 2010-01-14 2011-07-20 正峰新能源股份有限公司 非真空形成铜铟镓硫硒吸收层及硫化镉缓冲层的方法及系统
CN102194925A (zh) * 2010-02-26 2011-09-21 韩国电子通信研究院 制造薄膜光吸收层的方法及使用其制造薄膜太阳能电池的方法
CN102254999A (zh) * 2010-12-29 2011-11-23 友达光电股份有限公司 太阳电池的制造方法
US8268270B1 (en) * 2011-06-10 2012-09-18 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Coating solution for forming a light-absorbing layer of a chalcopyrite solar cell, method of producing a light-absorbing layer of a chalcopyrite solar cell, method of producing a chalcopyrite solar cell and method of producing a coating solution for forming a light-absorbing layer of a chalcopyrite solar cell
CN102790130A (zh) * 2012-08-09 2012-11-21 中国科学院长春应用化学研究所 一种吸光层薄膜的制备方法
CN102983222A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 许昌天地和光能源有限公司 具有梯度带隙分布的吸收层制备方法
CN101700873B (zh) * 2009-11-20 2013-03-27 上海交通大学 铜锌锡硒纳米粒子的制备方法
CN103189999A (zh) * 2010-10-01 2013-07-03 应用材料公司 具有砷化镓吸收层的高效率太阳能电池装置
CN103325886A (zh) * 2013-06-09 2013-09-25 深圳市亚太兴实业有限公司 一种具有能带梯度分布的铜铟铝硒（cias）薄膜的制备方法
CN103597615A (zh) * 2011-06-10 2014-02-19 东京应化工业株式会社 肼配位Cu硫属化物络合物及其制造方法、光吸收层形成用涂布液、以及光吸收层形成用涂布液的制造方法
CN103602982A (zh) * 2013-11-21 2014-02-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的非真空制备方法
CN103633182A (zh) * 2013-11-27 2014-03-12 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硫硒敏化半导体阳极太阳电池及其制备方法
US20140072500A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing hydrazine-coordinated cu chalcogenide complex
CN103928575A (zh) * 2014-04-29 2014-07-16 中国科学院长春应用化学研究所 一种吸光层薄膜、其制备方法和铜基薄膜太阳能电池
CN104037248A (zh) * 2014-07-08 2014-09-10 厦门大学 一种铜铟镓硫硒薄膜材料的制备方法
CN105324851A (zh) * 2013-08-01 2016-02-10 株式会社Lg化学 用于制造太阳能电池光吸收层的聚集前驱体及其制造方法
CN105377973A (zh) * 2013-03-01 2016-03-02 苏米特·库马尔 杂化复合纳米材料
CN107195697A (zh) * 2017-06-01 2017-09-22 中南大学 一种铜钡(锶/钙)锡硫(硒)薄膜的制备方法
CN109817734A (zh) * 2018-12-26 2019-05-28 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池用吸收层的制备方法
CN110379872A (zh) * 2019-05-31 2019-10-25 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 铜铟镓硒太阳能电池吸收层的制备方法及太阳能电池
CN110752272A (zh) * 2019-10-18 2020-02-04 信阳师范学院 一种提高柔性铜铟镓硫硒薄膜太阳能电池效率的方法
CN112756604A (zh) * 2020-12-22 2021-05-07 吉林大学 一种类地幔条件烧结聚晶金刚石复合片及其制备方法
CN113571406A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 福建师范大学 一种液相硒化制备硒硫化锑薄膜的方法
CN113972291A (zh) * 2021-10-12 2022-01-25 商丘师范学院 一种铜铟镓硫微纳二级阵列及其制备方法和应用

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101471394A (zh) 2007-12-29 2009-07-01 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法
JP5511320B2 (ja) * 2008-11-11 2014-06-04 京セラ株式会社 薄膜太陽電池の製法
JP5464984B2 (ja) * 2009-11-26 2014-04-09 京セラ株式会社 半導体層の製造方法および光電変換装置の製造方法
US20120280362A1 (en) * 2009-12-18 2012-11-08 The Regents Of The University Of California Simple route for alkali metal incorporation in solution-processed crystalline semiconductors
CN102652367B (zh) * 2010-01-29 2015-01-28 京瓷株式会社 半导体层的制造方法,光电转换装置的制造方法及半导体层形成用溶液
US8282995B2 (en) 2010-09-30 2012-10-09 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Selenium/group 1b/group 3a ink and methods of making and using same
KR101116705B1 (ko) * 2010-10-06 2012-03-13 한국에너지기술연구원 Ｃｉｇｓ 박막의 용액상 제조방법 및 이에 의해 제조된 ｃｉｇｓ 박막
US20120100663A1 (en) * 2010-10-26 2012-04-26 International Business Machines Corporation Fabrication of CuZnSn(S,Se) Thin Film Solar Cell with Valve Controlled S and Se
US20130264526A1 (en) * 2010-12-03 2013-10-10 E I Du Pont De Nemours And Company Molecular precursors and processes for preparing copper indium gallium sulfide/selenide coatings and films
KR101124226B1 (ko) * 2011-02-15 2012-03-27 한국화학연구원 전구체를 이용한 ｃｉｓ 박막의 제조방법
JP5774727B2 (ja) * 2011-02-18 2015-09-09 ユニバーシティ オブ ワシントン スルー イッツ センター フォー コマーシャリゼーション Ｉ２−ｉｉ−ｉｖ−ｖｉ４及びｉ２−（ｉｉ、ｉｖ）−ｉｖ−ｖｉ４半導体フィルムを含む半導体フィルムを形成する方法
WO2013019299A2 (en) * 2011-05-11 2013-02-07 Qd Vision, Inc. Method for processing devices including quantum dots and devices
CN102347401A (zh) * 2011-09-02 2012-02-08 普乐新能源（蚌埠）有限公司 太阳能电池铜铟镓硒膜层的制备方法
JP5739300B2 (ja) * 2011-10-07 2015-06-24 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 セレン化インジウム粒子粉末およびその製造方法
RU2492938C1 (ru) * 2012-02-15 2013-09-20 Микаил Гаджимагомедович Вердиев Способ нанесения пленок веществ на различные подложки
WO2013125818A1 (ko) * 2012-02-24 2013-08-29 영남대학교 산학협력단 태양 전지 제조 장치 및 태양 전지 제조 방법
KR101326770B1 (ko) * 2012-02-24 2013-11-20 영남대학교 산학협력단 태양 전지 제조 방법
KR101326782B1 (ko) * 2012-02-24 2013-11-08 영남대학교 산학협력단 태양 전지 제조 장치
KR101298026B1 (ko) * 2012-04-13 2013-08-26 한국화학연구원 태양전지 광활성층의 제조방법
US9082619B2 (en) 2012-07-09 2015-07-14 International Solar Electric Technology, Inc. Methods and apparatuses for forming semiconductor films
KR101388451B1 (ko) * 2012-08-10 2014-04-24 한국에너지기술연구원 탄소층이 감소한 ｃｉ(ｇ)ｓ계 박막의 제조방법, 이에 의해 제조된 박막 및 이를 포함하는 태양전지
US20140117293A1 (en) * 2012-10-29 2014-05-01 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Coating solution for forming light-absorbing layer, and method of producing coating solution for forming light-absorbing layer
TWI495740B (zh) * 2012-12-14 2015-08-11 Nat Inst Chung Shan Science & Technology 軟性太陽能電池光吸收層之真空製程設備及其製造方法
KR101450426B1 (ko) * 2013-01-09 2014-10-14 연세대학교 산학협력단 칼코겐화물 흡수층용 나트륨 도핑 용액 및 이를 이용한 박막태양전지 제조방법
KR101590224B1 (ko) * 2013-04-11 2016-01-29 제일모직주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
US9105798B2 (en) * 2013-05-14 2015-08-11 Sun Harmonics, Ltd Preparation of CIGS absorber layers using coated semiconductor nanoparticle and nanowire networks
WO2014196311A1 (ja) * 2013-06-03 2014-12-11 東京応化工業株式会社 錯体およびその溶液の製造方法、太陽電池用光吸収層の製造方法および太陽電池の製造方法
KR102164628B1 (ko) 2013-08-05 2020-10-13 삼성전자주식회사 나노 결정 합성 방법
US8999746B2 (en) 2013-08-08 2015-04-07 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of forming metal chalcogenide dispersion, metal chalcogenide dispersion, method of producing light absorbing layer of solar cell, method of producing solar cell
KR101462498B1 (ko) * 2013-12-18 2014-11-19 한국생산기술연구원 Cigs 흡수층 제조방법, 이를 이용한 박막 태양전지 제조방법 및 박막 태양전지
CN104064626B (zh) * 2014-06-25 2017-11-17 青岛科技大学 一种循环浸渍制备Cu2ZnSn(S1‑x,Sex)4纳米晶薄膜的方法
KR101532883B1 (ko) * 2014-09-02 2015-07-02 성균관대학교산학협력단 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법
JP6554332B2 (ja) 2014-10-30 2019-07-31 東京応化工業株式会社 均一系塗布液及びその製造方法、太陽電池用光吸収層及びその製造方法、並びに太陽電池及びその製造方法
WO2016068155A1 (ja) * 2014-10-30 2016-05-06 東京応化工業株式会社 均一系塗布液及びその製造方法、太陽電池用光吸収層及びその製造方法、並びに太陽電池及びその製造方法
TW201621068A (zh) * 2014-12-09 2016-06-16 新能光電科技股份有限公司 銅銦鎵硒之表面硫化的製程方法
KR101793640B1 (ko) 2015-09-24 2017-11-20 재단법인대구경북과학기술원 인듐을 이용한 태양전지용 ｃｚｔｓ계 흡수층 박막, 이의 제조방법 및 이를 이용한 태양전지
CN106340545B (zh) * 2016-09-14 2018-06-12 南京邮电大学 Cis及cigs薄膜太阳能电池吸光层的制备及新溶剂在其中的应用
TWI619614B (zh) * 2017-05-04 2018-04-01 施權峰 太陽能吸收層及其製作方法
RU2660408C1 (ru) * 2017-08-11 2018-07-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ изготовления светопоглощающих элементов оптических систем на титановых подложках
JP2019087745A (ja) * 2017-11-08 2019-06-06 東京応化工業株式会社 均一系塗布液及びその製造方法
KR102031481B1 (ko) * 2018-02-06 2019-10-11 중앙대학교 산학협력단 금속-칼코겐 박막이 구비된 전자 부재의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 금속-칼코겐 박막이 구비된 전자 부재를 포함하는 전자 소자
RU2682836C1 (ru) 2018-05-29 2019-03-21 Общество с ограниченной ответственностью "Солартек" Способ изготовления светопроницаемого тонкопленочного солнечного модуля на основе халькопирита
US11018275B2 (en) 2019-10-15 2021-05-25 Applied Materials, Inc. Method of creating CIGS photodiode for image sensor applications
CN111569856B (zh) * 2020-04-03 2023-06-09 清华-伯克利深圳学院筹备办公室 In-Ga2O3复合光催化剂及其制备方法和应用
RU2764711C1 (ru) * 2021-06-17 2022-01-19 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" (Сколковский институт науки и технологий) Электрон-селективный слой на основе оксида индия, легированного алюминием, способ его изготовления и фотовольтаическое устройство на его основе

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8715082D0 (en) * 1987-06-26 1987-08-05 Prutec Ltd Solar cells
DE3887650T2 (de) * 1987-11-27 1994-08-04 Siemens Solar Ind Lp Herstellungsverfahren einer Dünnschichtsonnenzelle.
JPH01152766A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd セレン化インジウム銅の製造方法
JPH02180715A (ja) * 1988-12-30 1990-07-13 Dowa Mining Co Ltd １　３　６族化合物の製造方法
JPH0789719A (ja) * 1993-09-20 1995-04-04 Hitachi Maxell Ltd 銅インジウム硫化物またはセレン化物の製造法
JPH08316515A (ja) * 1995-05-22 1996-11-29 Yazaki Corp 薄膜太陽電池の製造方法
JP3244408B2 (ja) * 1995-09-13 2002-01-07 松下電器産業株式会社 薄膜太陽電池及びその製造方法
US5730852A (en) * 1995-09-25 1998-03-24 Davis, Joseph & Negley Preparation of cuxinygazsen (X=0-2, Y=0-2, Z=0-2, N=0-3) precursor films by electrodeposition for fabricating high efficiency solar cells
US6126740A (en) * 1995-09-29 2000-10-03 Midwest Research Institute Solution synthesis of mixed-metal chalcogenide nanoparticles and spray deposition of precursor films
US6268014B1 (en) 1997-10-02 2001-07-31 Chris Eberspacher Method for forming solar cell materials from particulars
US6127202A (en) 1998-07-02 2000-10-03 International Solar Electronic Technology, Inc. Oxide-based method of making compound semiconductor films and making related electronic devices
JP4982641B2 (ja) * 2000-04-12 2012-07-25 株式会社林原 半導体層、これを用いる太陽電池、及びそれらの製造方法並びに用途
WO2002084708A2 (en) * 2001-04-16 2002-10-24 Basol Bulent M Method of forming semiconductor compound film for fabrication of electronic device and film produced by same
RU2212080C2 (ru) * 2001-11-16 2003-09-10 Государственное научное учреждение "Институт электроники НАН Беларуси" СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХАЛЬКОПИРИТНЫХ CuInSe2, Cu (In, Ga)Se2, CuGaSe2 ТОНКИХ ПЛЕНОК
US6992202B1 (en) * 2002-10-31 2006-01-31 Ohio Aerospace Institute Single-source precursors for ternary chalcopyrite materials, and methods of making and using the same
CN100490205C (zh) * 2003-07-10 2009-05-20 国际商业机器公司 淀积金属硫族化物膜的方法和制备场效应晶体管的方法
US6875661B2 (en) * 2003-07-10 2005-04-05 International Business Machines Corporation Solution deposition of chalcogenide films
WO2005064692A1 (ja) * 2003-12-05 2005-07-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 化合物半導体膜及び太陽電池とそれらの製造方法
US20070163383A1 (en) * 2004-02-19 2007-07-19 Nanosolar, Inc. High-throughput printing of nanostructured semiconductor precursor layer
US7306823B2 (en) 2004-09-18 2007-12-11 Nanosolar, Inc. Coated nanoparticles and quantum dots for solution-based fabrication of photovoltaic cells
US7736940B2 (en) * 2004-03-15 2010-06-15 Solopower, Inc. Technique and apparatus for depositing layers of semiconductors for solar cell and module fabrication
JP2006049768A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Showa Shell Sekiyu Kk Ｃｉｓ系化合物半導体薄膜太陽電池及び該太陽電池の光吸収層の製造方法
US8679587B2 (en) * 2005-11-29 2014-03-25 State of Oregon acting by and through the State Board of Higher Education action on Behalf of Oregon State University Solution deposition of inorganic materials and electronic devices made comprising the inorganic materials
ATE459983T1 (de) * 2006-01-12 2010-03-15 Heliovolt Corp Verfahren zur herstellung gesteuerter segregierter phasendomänenstrukturen
WO2007101136A2 (en) * 2006-02-23 2007-09-07 Van Duren Jeroen K J High-throughput formation of semiconductor layer by use of chalcogen and inter-metallic material
US8071419B2 (en) * 2006-06-12 2011-12-06 Nanosolar, Inc. Thin-film devices formed from solid particles
KR101030780B1 (ko) * 2007-11-14 2011-04-27 성균관대학교산학협력단 Ⅰ－ⅲ－ⅵ２ 나노입자의 제조방법 및 다결정 광흡수층박막의 제조방법
CN101471394A (zh) 2007-12-29 2009-07-01 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法

Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101700873B (zh) * 2009-11-20 2013-03-27 上海交通大学 铜锌锡硒纳米粒子的制备方法
CN102130202A (zh) * 2010-01-14 2011-07-20 正峰新能源股份有限公司 非真空形成铜铟镓硫硒吸收层及硫化镉缓冲层的方法及系统
CN101820029A (zh) * 2010-02-11 2010-09-01 昆山正富机械工业有限公司 非真空制作铜铟镓硒和/或硫的太阳能电池
CN101818375A (zh) * 2010-02-11 2010-09-01 昆山正富机械工业有限公司 以非真空工艺制作铜铟镓硒(硫)光吸收层的方法
CN101820030A (zh) * 2010-02-11 2010-09-01 昆山正富机械工业有限公司 非真空制作铜铟镓硒和/或硫光吸收层的方法
CN102194925B (zh) * 2010-02-26 2014-08-20 韩国电子通信研究院 制造薄膜光吸收层的方法及使用其制造薄膜太阳能电池的方法
CN102194925A (zh) * 2010-02-26 2011-09-21 韩国电子通信研究院 制造薄膜光吸收层的方法及使用其制造薄膜太阳能电池的方法
CN101789469A (zh) * 2010-03-05 2010-07-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硒硫薄膜太阳电池光吸收层的制备方法
CN101789469B (zh) * 2010-03-05 2013-01-02 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硒硫薄膜太阳电池光吸收层的制备方法
CN101771106A (zh) * 2010-03-05 2010-07-07 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜锌镉锡硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法
CN102024858A (zh) * 2010-04-19 2011-04-20 福建欧德生光电科技有限公司 油墨、薄膜太阳能电池及其制造方法
CN102024858B (zh) * 2010-04-19 2013-12-04 福建欧德生光电科技有限公司 油墨、薄膜太阳能电池及其制造方法
CN101885071A (zh) * 2010-05-28 2010-11-17 电子科技大学 一种铜锌锡硒纳米粉末材料的制备方法
CN101958369A (zh) * 2010-07-27 2011-01-26 上海太阳能电池研究与发展中心 一种铜铟镓硒薄膜材料的制备方法
CN101958369B (zh) * 2010-07-27 2011-12-28 上海太阳能电池研究与发展中心 一种铜铟镓硒薄膜材料的制备方法
CN101944552A (zh) * 2010-07-30 2011-01-12 合肥工业大学 一种太阳能电池光吸收层材料cigs薄膜的制备方法
CN103189999A (zh) * 2010-10-01 2013-07-03 应用材料公司 具有砷化镓吸收层的高效率太阳能电池装置
CN103189999B (zh) * 2010-10-01 2015-12-02 应用材料公司 具有砷化镓吸收层的高效率太阳能电池装置
CN102024878A (zh) * 2010-11-03 2011-04-20 上海联孚新能源科技有限公司 一种太阳能电池用铜铟镓硫薄膜的制备方法
CN102254999A (zh) * 2010-12-29 2011-11-23 友达光电股份有限公司 太阳电池的制造方法
CN103597615A (zh) * 2011-06-10 2014-02-19 东京应化工业株式会社 肼配位Cu硫属化物络合物及其制造方法、光吸收层形成用涂布液、以及光吸收层形成用涂布液的制造方法
US8268270B1 (en) * 2011-06-10 2012-09-18 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Coating solution for forming a light-absorbing layer of a chalcopyrite solar cell, method of producing a light-absorbing layer of a chalcopyrite solar cell, method of producing a chalcopyrite solar cell and method of producing a coating solution for forming a light-absorbing layer of a chalcopyrite solar cell
CN102790130A (zh) * 2012-08-09 2012-11-21 中国科学院长春应用化学研究所 一种吸光层薄膜的制备方法
CN102790130B (zh) * 2012-08-09 2015-08-05 中国科学院长春应用化学研究所 一种吸光层薄膜的制备方法
US20140072500A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing hydrazine-coordinated cu chalcogenide complex
US8992874B2 (en) * 2012-09-12 2015-03-31 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing hydrazine-coordinated Cu chalcogenide complex
CN102983222A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 许昌天地和光能源有限公司 具有梯度带隙分布的吸收层制备方法
CN105377973A (zh) * 2013-03-01 2016-03-02 苏米特·库马尔 杂化复合纳米材料
CN105377973B (zh) * 2013-03-01 2018-09-18 苏米特·库马尔 杂化复合纳米材料
CN103325886A (zh) * 2013-06-09 2013-09-25 深圳市亚太兴实业有限公司 一种具有能带梯度分布的铜铟铝硒（cias）薄膜的制备方法
CN105324851A (zh) * 2013-08-01 2016-02-10 株式会社Lg化学 用于制造太阳能电池光吸收层的聚集前驱体及其制造方法
CN105324851B (zh) * 2013-08-01 2017-03-22 株式会社Lg化学 用于制造太阳能电池光吸收层的聚集前驱体及其制造方法
CN103602982A (zh) * 2013-11-21 2014-02-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的非真空制备方法
CN103633182A (zh) * 2013-11-27 2014-03-12 中国科学院上海硅酸盐研究所 铜铟镓硫硒敏化半导体阳极太阳电池及其制备方法
CN103633182B (zh) * 2013-11-27 2017-04-12 上海富际新能源科技有限公司 铜铟镓硫硒敏化半导体阳极太阳电池及其制备方法
CN103928575A (zh) * 2014-04-29 2014-07-16 中国科学院长春应用化学研究所 一种吸光层薄膜、其制备方法和铜基薄膜太阳能电池
CN104037248A (zh) * 2014-07-08 2014-09-10 厦门大学 一种铜铟镓硫硒薄膜材料的制备方法
CN107195697A (zh) * 2017-06-01 2017-09-22 中南大学 一种铜钡(锶/钙)锡硫(硒)薄膜的制备方法
CN109817734A (zh) * 2018-12-26 2019-05-28 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池用吸收层的制备方法
CN110379872A (zh) * 2019-05-31 2019-10-25 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 铜铟镓硒太阳能电池吸收层的制备方法及太阳能电池
CN110752272A (zh) * 2019-10-18 2020-02-04 信阳师范学院 一种提高柔性铜铟镓硫硒薄膜太阳能电池效率的方法
CN110752272B (zh) * 2019-10-18 2021-07-06 信阳师范学院 一种提高柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池效率的方法
CN112756604A (zh) * 2020-12-22 2021-05-07 吉林大学 一种类地幔条件烧结聚晶金刚石复合片及其制备方法
CN113571406A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 福建师范大学 一种液相硒化制备硒硫化锑薄膜的方法
CN113571406B (zh) * 2021-07-26 2023-06-27 福建师范大学 一种液相硒化制备硒硫化锑薄膜的方法
CN113972291A (zh) * 2021-10-12 2022-01-25 商丘师范学院 一种铜铟镓硫微纳二级阵列及其制备方法和应用

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