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一种铜锌锡硫薄膜的制备方法

成果类型:: 发明专利,实用新型专利

发布时间: 2024-11-05 10:56:52

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王永斌 | 2024-11-05 10:56:52

该方法提供了一种简单高效的制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜的方法。 具体步骤如下: ①通过将铜源、锌源、锡源和硫源按一定比例加入有机溶剂中,并经过搅拌和超声处理得到前驱体溶液。 ②将该溶液旋涂或涂刮到FTO 导电玻璃或硅片表面,并在温度为60~90℃的条件下真空干燥。重复旋涂和真空干燥多次以获得CZTS膜前体。 ③对CZTS膜前体进行退火处理,退火温度为300~700℃,退火时间为10~300分钟。

①本技术在基底上旋涂铜锌锡硫前驱体,依次进行退火处理、微波优化处理便可得到铜锌锡硫薄膜,该方法工艺简单,反应装置简单,反应时间短,能够更快得到优质的铜锌锡硫薄膜,避免了先制备铜锌锡硫颗粒再油墨旋涂到基底上成膜的复杂程序,能够更有效、直接的得到铜锌锡硫薄膜。

科研成果具体应用在功能薄膜材料领域领域。本发明所用原料廉价、设备简单,大大降低了生产成本,反应条件无需高温高压真空等,绿色环保。 

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根据实例经退火处理和微波优化处理的CZTS薄膜的XRD图可知,XRD 图谱显示的 2θ=28.41°,47.30°,56.15°分别对应锌黄锡矿 CZTS 晶体(112),(220),(312)晶面【JCPDS 26-0575】,表明该物相为四方晶型锌黄锡矿CZTS晶体,结晶度较好。 ②根据实例经退火处理和微波优化处理的CZTS薄膜的SEM图可知.经退火处理和微波优化处理的铜锌锡硫薄膜表面形貌较为光滑平整致密。 ③根据实施经退火处理和微波优化处理的CZTS薄膜的紫外吸收光谱图,和实例经退火处理和微波优化处理的CZTS薄膜的光学带隙图可知,经退火处理和微波优化处理的CZTS薄膜在紫外可见光范围吸收较好,经退火处理和微波优化处理的CZTS薄膜的1.49eV,在太阳能电池最佳带隙范围内。 

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