1.一種硒化亞鍺多晶薄膜的制備方法,其特征在于,所述薄膜采用近空間升華法制備,所述制備方法具體包括如下步驟:
(1)設(shè)定快速退火爐的沉積程序;
(2)將硒化亞鍺原料和基底置于快速退火爐的沉積腔體中,利用真空泵,使沉積腔體氣壓維持在一定范圍;
(3)運(yùn)行沉積程序,制備得到硒化亞鍺多晶薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硒化亞鍺多晶薄膜的制備方法,其特征在于,在步驟(1)中,所述快速退火爐設(shè)定的沉積程序分為預(yù)熱、快速升溫、維持溫度和結(jié)束程序四步。
優(yōu)選地,所述預(yù)熱是在250~390℃之間恒溫12~36min;優(yōu)選地,在300~350℃之間恒溫18~22min。
優(yōu)選地,所述快速升溫的速率為10~50℃/s,優(yōu)選為20~30℃/s,進(jìn)一步優(yōu)選為25℃/s,所述快速升溫至400~600℃,優(yōu)選為400~500℃,進(jìn)一步優(yōu)選為400~450℃。
優(yōu)選地,所述維持溫度的時(shí)間為1~30s,優(yōu)選為3~10s,進(jìn)一步優(yōu)選為5s。
優(yōu)選地,所述的結(jié)束程序是指溫度降低至400℃以下時(shí),打開(kāi)快速退火爐爐蓋,使其繼續(xù)降溫,當(dāng)熱電偶顯示溫度為180℃以下時(shí),放氣,取出樣品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硒化亞鍺多晶薄膜的制備方法,其特征在于,在步驟(2)中,沉積腔體氣壓在5~20mTorr,優(yōu)選為10~15mTorr。
優(yōu)選地,在步驟(2)中,所述的硒化亞鍺原料是市售或?qū)嶒?yàn)室制備得到的任何一種硒化亞鍺,其形態(tài)可以是固態(tài)、粉末狀等形式。
優(yōu)選地,在步驟(2)中,所述的基底是一種耐溫基底,可以是現(xiàn)有技術(shù)中任一種耐溫基底,例如可以是薄膜太陽(yáng)能電池的襯底(如ITO玻璃)或白玻璃等等。
優(yōu)選地,所述的硒化亞鍺多晶薄膜的厚度為300~500nm。
4.一種硒化亞鍺多晶薄膜,其特征在于,所述硒化亞鍺多晶薄膜由多晶硒化亞鍺構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硒化亞鍺多晶薄膜,其特征在于,所述薄膜是采用權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法制備得到的。
優(yōu)選地,所述的硒化亞鍺多晶薄膜的厚度為300~500nm。
6.一種含有權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所制備得到的或者權(quán)利要求4或5所述的硒化亞鍺多晶薄膜的薄膜太陽(yáng)能電池,其特征在于,所述薄膜太陽(yáng)能電池包括依次層疊的n型窗口層、p型吸收層和背電極層,其中,所述p型吸收層由所述的硒化亞鍺多晶薄膜構(gòu)成。
優(yōu)選地,所述p型吸收層的厚度可以為300~500nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜太陽(yáng)能電池,其特征在于,所述薄膜太陽(yáng)能電池還包括襯底,與所述n型窗口層相鄰,即所述薄膜太陽(yáng)能電池包括依次層疊的襯底、n型窗口層、p型吸收層和背電極層。
優(yōu)選地,所述襯底為透明導(dǎo)電襯底。
優(yōu)選地,所述透明導(dǎo)電襯底包括透明襯底(例如玻璃或柔性塑料等)和覆蓋在所述透明襯底上的透明電極材料(例如氧化銦錫(ITO)、氧化氟錫(FTO)等)層。
優(yōu)選地,所述的n型窗口層的材料可以為CdS、Zn(S,O)、In2S3、In2(S,O,OH)3、TiO2、ZnO中的一種或多種;所述n型窗口層的厚度可以為30~100nm。
優(yōu)選地,所述的背電極層的材料可以為Mo、Cu、Au、Ni、Ag、Al中的一種或多種;所述背電極層的厚度可以為100~200nm。
8.一種權(quán)利要求6或7所述的薄膜太陽(yáng)能電池的制備方法,其特征在于,所述方法包括:n型窗口層沉積步驟、p型吸收層沉積步驟和背電極層沉積步驟,其中,所述p型吸收層由所述的硒化亞鍺多晶薄膜構(gòu)成,所述p型吸收層沉積步驟采用權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的硒化亞鍺多晶薄膜的制備方法。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,所述方法具體包括:
a)n型窗口層沉積步驟:在襯底(11)表面上沉積n型窗口層(12);
b)p型吸收層沉積步驟:采用上述的硒化亞鍺多晶薄膜的制備方法,在步驟a)制備得到的n型窗口層(12)上沉積p型吸收層(13);
c)背電極層沉積步驟:在步驟b)制備得到的p型吸收層(13)上沉積背電極層(14),從而制備得到具有p-n結(jié)結(jié)構(gòu)的薄膜太陽(yáng)能電池。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法,其特征在于,在步驟a)中,所述的沉積n型窗口層(12)可以采用磁控濺射、真空熱蒸發(fā)、電化學(xué)沉積、化學(xué)浴沉積法或溶液涂膜法制備。
優(yōu)選地,在步驟c)中,所述的背電極層(14)可以采用磁控濺射、熱蒸發(fā)法等方法制備。