專(zhuān)利名稱(chēng)：非真空制作銅銦鎵硒漿料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅銦鎵硒漿料調(diào)配方法，尤其涉及一種在非真空環(huán)境下制作銅銦鎵硒漿料的方法。
背景技術(shù)：
隨國(guó)際油價(jià)高漲及環(huán)保意識(shí)的抬頭，綠色能源已成為新能源主流，而太陽(yáng)能電池又因取自太陽(yáng)的穩(wěn)定輻射能，來(lái)源不會(huì)枯竭，因此更為各國(guó)所重視，其中又以銅銦鎵硒 (CIGS)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率最高，比如單元電池可高達(dá)20%而模塊約為14%，因此特別受到重視。銅銦鎵硒吸收層為CIGS太陽(yáng)能電池的主要結(jié)構(gòu)，用以進(jìn)行光吸收及光電轉(zhuǎn)換，而現(xiàn)有技術(shù)的制作方法是使用真空制程，因此近年來(lái)，非真空制程的開(kāi)發(fā)越加受到重視，其中最常用的非真空制程是使用包含銅、銦、鎵、硒或包含銅、銦、鎵、硒、硫的漿料或墨水a(chǎn)nk)， 經(jīng)涂布到鉬層上后，再加熱烘干而形成所需的銅銦鎵硒吸收層或銅銦鎵硒(硫)吸收層。然而上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，為使吸收層能接著在鉬層上，漿料或墨水必須添加界面活性劑及接著劑，而界面活性劑和接著劑可能會(huì)殘留在吸收層中，使得吸收層的含碳量和含氧量偏高，嚴(yán)重影響吸收層的光吸收特性及光電轉(zhuǎn)換效率。上述現(xiàn)有技術(shù)的另一缺點(diǎn)是，調(diào)配漿料是使用具有單一平均粒徑含IB、IIIA及 VIA族元素的二成份或三成份或四成份粉末，會(huì)造成光吸收層中不同粉末之間的堆積不夠致密，導(dǎo)致光吸收層的空隙過(guò)大，而影響光吸收特性及光電轉(zhuǎn)換效率。因此，需要一種在非真空下使用不同平均粒徑含IB、IIIA及VIA族元素的二成份或三成份或四成份粉末，并且不需添加界面活性劑及接著劑而能降低光吸收層空隙的漿料制作方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種非真空制作銅銦鎵硒漿料的方法。本發(fā)明所述非真空制作銅銦鎵硒漿料的方法，包括混合具不同平均粒徑且含有 IB、IIIA及VIA族元素的二成份或三成份或四成份粉末，形成原始混合粉末，再額外添加 VIA族元素粉末并進(jìn)行混合，以形成最后混合粉末，接著添加溶劑并進(jìn)行攪拌，以形成所需的銅銦鎵硒漿料或銅銦鎵硒(硫)漿料，其中IB族元素包括銅，IIIA族元素包括銦或鎵或銦鎵混合材料，而VIA族元素包括硒或硫或硒硫混合材料，且額外添加的VIA族元素粉末包括硒或硫或硒硫混合材料，可選用具第一平均粒徑的粉末及具第二平均粒徑的粉末，且第二平均粒徑為第一平均粒徑的30%以下，以降低吸收層的空隙，增加致密度，提高光吸收特性及光電轉(zhuǎn)換效率。


圖1為本發(fā)明非真空制作銅銦鎵硒漿料的方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下配合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說(shuō)明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在研讀本說(shuō)明書(shū)后能據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明的方法是在非真空下不需界面活性劑及接著劑而制作銅銦鎵硒漿料或銅銦鎵硒(硫)漿料，可涂布在鉬層上而形成銅銦鎵硒太陽(yáng)電池的吸收層，用以進(jìn)行光吸收及光電轉(zhuǎn)換。參閱圖1，為非真空制作銅銦鎵硒漿料的方法的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的非真空制作銅銦鎵硒漿料的方法由步驟SlO開(kāi)始，首先在步驟SlO中，依據(jù)配方比例，混合具不同的平均粒徑且含IB、IIIA及VIA族元素的二成份或三成份或四成份粉末，以形成原始混合粉末。上述配方比例所包含的IB、IIIA及VIA族元素的比例，是以摩爾比例表示成 1.0 1.0 2.0，其中IB族元素包括銅，IIIA族元素可為銦或鎵或銦鎵混合材料，另外， VIA族元素可為硒或硫或硒硫混合材料。因此，原始混合粉末可包含銅、銦、鎵及硒，或可包含銅、銦、鎵、硒及硫。上述包含IB、IIIA及VIA族元素的粉末的平均粒徑至少包括第一平均粒徑及第二平均粒徑，且第二平均粒徑為第一平均粒徑的30%以下，藉以降低粉末之間的空隙。例如，選取第一平均粒徑為IOOnm時(shí)，則第二平均粒徑為30nm以下。接著在步驟S20中，以第一 VIA族元素比例，再添加額外的VIA族元素粉末至原始混合粉末中，使原始混合粉末中的VIA族元素比例提高至大于2倍的IB族元素比例，并進(jìn)行混合以形成最后混合粉末。額外的VIA族元素粉末可包括硒或硫或硒硫混合材料的至少其中之一。第一 VIA族元素的比例是使最后混合粉末所包含的IB、IIIA及VIA族元素的比例以摩爾比例表示成1.0 1.0 X，其中X為2.0至4.0之間。含VIA族元素的粉末的比例太低時(shí)，對(duì)鉬層沒(méi)有接著效果，而含VIA族元素粉末的比例太高時(shí)，反而會(huì)降低對(duì)鉬層的接著力，因此含VIA族元素粉末的比例需控制于上述的較佳范圍。最后在步驟S30中，添加溶劑并進(jìn)行攪拌，藉以形成含有IB、IIIA及VIA族元素的漿料，該漿料可包含銅、銦、鎵及硒，或可包含銅、銦、鎵、硒及硫，因此，該漿料可稱(chēng)為銅銦鎵硒漿料或銅銦鎵硒(硫)漿料，不過(guò)一般習(xí)慣稱(chēng)為銅銦鎵硒漿料。所添加的溶劑可包括去離子水、醇類(lèi)、酮類(lèi)或混合所述二種以上溶劑的至少其中之一。本發(fā)明的特點(diǎn)在于，可在非真空下，添加額外的VIA族元素粉末以取代界面活性劑及接著劑，而制作銅銦鎵硒漿料或銅銦鎵硒(硫)漿料，藉以增強(qiáng)對(duì)鉬層的接著力，并可降低后續(xù)吸收層中的含碳量與含氧量，保持吸收層的光吸收特性及轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的另一特點(diǎn)在于，利用不同平均粒徑的粉末，制作銅銦鎵硒漿料或銅銦鎵硒(硫)漿料，用以涂布在鉬層上而形成吸收層，可降低吸收層中的空隙，增加致密度并提高光吸收特性及光電轉(zhuǎn)換效率。以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求
1.一種非真空制作銅銦鎵硒漿料的方法，用以在非真空下不需界面活性劑及接著劑而制作一銅銦鎵硒漿料及一銅銦鎵硒(硫)漿料的其中之一，該銅銦鎵硒漿料及該銅銦鎵硒 (硫)漿料用以涂布在一鉬層上而形成一吸收層，其特征在于，該方法包括首先，依據(jù)一配方比例，混合具不同的平均粒徑且含IB、IIIA及VIA族元素的二成份或三成份或四成份粉末，以形成一原始混合粉末，且該IB族元素包括銅，該IIIA族元素包括銦或鎵或銦鎵混合材料，該VIA族元素包括硒或硫或硒硫混合材料；以一第一 VIA族元素比例，再添加額外的VIA族元素粉末至該原始混合粉末中，并進(jìn)行混合以形成一最后混合粉末；以及最后，添加溶劑至該最后混合粉末中并進(jìn)行攪拌，藉以形成含有IB、IIIA及VIA族元素的一漿料，且該漿料為該銅銦鎵硒漿料及該銅銦鎵硒(硫)漿料的其中之一。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該配方比例包括該IB、IIIA及VIA族元素的摩爾比例等于1.0 1.0 2.0。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該平均粒徑至少包括一第一平均粒徑及一第二平均粒徑，且該第二平均粒徑為該第一平均粒徑的30%以下。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第一VIA族元素比例包括該IB、IIIA及 VIA族元素的摩爾比例等于1.0 1.0 X，其中X為2.0至4.0之間。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該額外的VIA族元素粉末包括硒或硫或硒硫混合材料的至少其中之一。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該溶劑包括去離子水、醇類(lèi)、酮類(lèi)或混合所述二種以上溶劑的至少其中之一。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種非真空制作銅銦鎵硒漿料的方法，包括混合不同平均粒徑且具IB、IIIA及VIA族元素的二成份或三成份或四成份粉末，形成原始混合粉末，額外添加VIA族元素粉末并混合以形成最后混合粉末，添加溶劑并攪拌以形成所需的漿料，IB族元素包括銅，IIIA族元素包括銦或鎵或銦鎵混合材料而VIA族元素包括硒或硫或硒硫混合材料，額外添加的VIA族元素粉末包括硒或硫或硒硫混合材料，選用具第一平均粒徑的粉末及具第二平均粒徑的粉末，且后者為前者30％以下，以降低吸收層的空隙，增加致密度并提高光吸收特性及光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102194917SQ20101011675
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者陳文仁 申請(qǐng)人:正峰新能源股份有限公司