科创中国

本技术提供了一种制备 Cu3SnS4 吸收层的方法，通过将铜靶和三元铜锡硫单靶通过铟焊接来绑定，解决了化合物离子导电性不好，溅射时容易形成电荷积累、造成靶材放电和开裂的问题。相比于共溅射和顺序溅射制备该吸收层薄膜，本方法减少了靶材数量，具有更好的可控性，可以大幅减少能耗。

①本技术方法采用直流靶电源，以经过铜靶绑定标准化学计量比的三元铜锡硫单靶溅射获取前驱体层薄膜，再对前驱体层薄膜进行硫化退火热处理工艺，得到 Cu3SnS4 吸收层，本技术方法溅射速度快、薄膜厚度可控、生产原料无毒、所得薄膜结晶度高，晶粒和成分均匀，很适合作为薄膜太阳能电池吸收层。 ②本技术方法通过铜靶绑定标准化学计量比的三元铜锡硫单靶进行溅射，克服了化合物靶材由干导申性不好，在溅射时容易形成电荷积累，从而造成靶材放电和开裂的问题，本技术方法不仅增加了靶材溅射的稳定性，也利干靶材的更换，延长了靶材的使用寿命，适用于工业化大规模生产。 ③本技术方法与共溅射和顺序溅射制备该吸收层薄膜相比较，靶材数量减少，具有更好的可控性，大幅减少耗能。

科研成果具体应用在光伏材料与器件、新能源技术领域。

半导体探测材料与器件工程技术研究中心包括光电子材料与器件重点实验 室，先进封装设计实验室和芯片设计与应用部。中心以产教融合、协同创新为基 本建设方针，围绕半导体材料与器件全产业链，从上游半导体材料开始，到设计、 制造、封装、测试，再到最后的下游应用环节，并以此实践应用贯穿半导体材料 与器件人才培养全过程。团队成员多学科交叉，其中高级职称10人，双师比82%。

①由实例制备的Cu3SnS4吸收层的XRD衍射图可知，横坐标上较突出的竖直线为标准四方结构Cu3SnS4 相衍射图，Cu3SnS4 吸收层薄膜主要衍射峰位与标准峰位有很高的匹配度，在 Cu3SnS4 吸收层薄膜上残留少量的铜硫化合物，XRD中主衍射峰强度高，半波宽较窄，说明Cu3SnS4吸收层薄膜具有较好的结晶度。 ②由实例制备的Cu3SnS4吸收层的SEM图可知，Cu3SnS4吸收层膜面晶粒大小均匀，结晶良好。 ③由实例制备的Cu3SnS4吸收层紫外-可见-近红外吸收图谱可知，Cu3SnS4吸收层薄膜在可见光波段有着近乎均匀的光吸收特性，在近红外波段也有较高的光吸收，良好的光吸收特性有益于薄膜太阳能电池的制备。 

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