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化学浴沉积设备和制备ZnS薄膜的方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-05-09 12:09:30
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-05-17 13:11:13
本发明涉及一种化学浴沉积设备，包括反应器皿和化学浴锅，所述反应器皿置于所述化学浴锅中，所述反应器皿用于放置基片和反应液，在反应过程中，所述基片的反应面持续反复地、分部分地逐渐露出所述反应液的液面，并受到所述反应液的冲刷。该化学浴沉积设备，在化学浴沉积过程中基片的反应面持续反复地、分部分地逐渐露出所述反应液的液面，且受到反应液的冲刷，有利于快速制备薄膜材料，可应用于薄膜太阳能电池缓冲层如In2S3，In(OH)3，ZnS，CdS，Zn(1‑x)MgxO，ZnSe，ZnO等的制备，制得的薄膜厚度可控、缺陷少、均匀致密，从而提高薄膜太阳能电池的效率，并降低薄膜太阳能电池的制造成本。此外，本发明还提供了一种制备ZnS薄膜的方法。
一种化学浴沉积设备，其特征在于，包括反应器皿和化学浴锅，所述反应器皿置于所述化学浴锅中，所述反应器皿用于放置基片和反应液，所述反应器皿设有基片架，所述基片设于所述基片架上且所述基片的反应面朝所述反应器皿的底部放置，从而使所述基片与所述反应器皿的底部之间具有间隔的距离，在反应过程中，所述基片的反应面持续反复地、分部分地逐渐露出所述反应液的液面，并受到所述反应液的冲刷。
太阳能电池在可再生能源中正发挥着主导作用，其巨大的未来需求推动着光伏技 术的发展。目前第二代薄膜太阳能电池，包括三种主要类型:非晶硅、铜铟镓硒(CIGS)和碲 化镉(CdTe)。其中CIGS薄膜太阳能电池作为最具发展潜力的薄膜太阳能电池，吸引各国学 者进行了大量研宄。
CIGS薄膜太阳能电池构成一般为:SLG玻璃(钠钙玻璃）、Mo背电极、CIGS吸收层、缓 冲层、掺铝氧化锌窗口层、金属栅电极依次层叠而成。目前CIGS薄膜太阳能电池主要采用 CdS作为缓冲层，存在以下缺点：（i)CdS的禁带宽度为2.4eV，对短波响应不理想；（2)Cd有 毒，易产生对环境有害的废液。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
将所述基片以反应面朝下的方式置于反应液中进行化学浴沉积，且在化学浴沉积 过程中所述基片的反应面持续反复地、分部分地逐渐露出所述反应液的液面，并受到所述 反应液的冲刷，得到ZnS薄膜，其中所述反应液为ZnS〇4、NH3 • H2〇和SC(NH2) 2的混合液。
上述制备ZnS薄膜的方法，在化学浴沉积过程中基片的反应面持续反复地、分部分 地逐渐露出反应液的液面，且受到反应液的冲刷;该方法操作方便，生产快速、效率高，制得 的薄膜厚度可控、缺陷少、均匀致密，从而提高薄膜太阳能电池的效率，并降低薄膜太阳能 电池的制造成本。
技术合作
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例 中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛 盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能 因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若千变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。 因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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