權(quán)利要求書： 1.一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述太陽能電池結(jié)構(gòu)為ITO/CdS/AgInxSbS(2+3x/2)(Se)/Au，按如下步驟進(jìn)行：S1、清洗基材：以ITO玻璃為基材，用堿性洗滌劑超聲波清洗，然后去離子水進(jìn)行超聲洗滌；

S2、沉積CdS緩沖層：采用化學(xué)鍍法在ITO基材上沉積了150nm厚的CdS緩沖層，然后在

400℃退火5min；

S3、沉積AgInxSbS(2+3x/2)(Se)吸收層：（一）配制噴涂液：

（1）硝酸銀、硝酸銦溶解于乙二醇甲醚中，形成溶液A，硝酸銀、硝酸銦和乙二醇甲醚的摩爾體積比為1mmol：0.25 1mmol：13 15mL；

~ ~

（2）乙酸銻溶解于乙酸中形成溶液B，乙酸銻和乙酸的摩爾體積比是1mmol:3.5 4mL；

~

（3）將溶液A和溶液B混合，加入質(zhì)量濃度為68%的濃硝酸，最后加入乙酸和硫脲，混合形成噴涂液，硫脲和乙酸的摩爾體積比為7.7 8mmol:1mL，硝酸銀、乙酸銻、硫脲和濃硝酸的摩~爾體積比例為1mmol:1mmol:4mmol:80μL；

（二）沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜在N2環(huán)境下，N2氣流量為20~24L/min，采用超聲波噴涂熱解沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜，噴涂液進(jìn)料速率為0.3mL/min，沉積速率為150nm/min，沉積溫度為330℃，沉積厚度為600nm，x=0.25 1.0；

~

（三）硒化

將AgInxSbS(2+3x/2)薄膜置于熱處理爐的380℃高溫區(qū)，將硒粉置于350℃低溫區(qū)，進(jìn)行硒化6~9min，得厚度為950nm的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜；

S4、沉積Au電極層：用離子濺射鍍膜機(jī)將60nm厚的Au濺射到AgInxSbS(2+3x/2)(Se)表面。

說明書： 一種用于太陽能電池的薄膜、太陽能電池及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及光伏材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于太陽能電池的薄膜、太陽能電池及其制備方法。背景技術(shù)[0002] 與傳統(tǒng)硅基太陽能電池相比，多復(fù)合薄膜太陽能電池由于對原料的需求量低、制備方法多樣、重量輕等優(yōu)點而備受關(guān)注。近年來，碲化鎘(CdTe)和銅銦鎵硒化物(CIGS)薄膜太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)達(dá)到了極高的水平，但由于成本高、有害廢物排放量大，這些電池還不適合進(jìn)一步商業(yè)化。因此，許多研究者仍在尋找生產(chǎn)成本低、環(huán)保的光伏吸收材料。近年來，以硫銻為代表的新型吸收劑取得了長足的進(jìn)展，但與CdTe、CIGS相比，仍有較大差距，而一些潛在吸收層材料如Cu2SnS3,CuSbS2,CuSbSe2ZnSnN2也被研究開發(fā)，但其效率仍低于預(yù)期。目前，光電性能優(yōu)良、制備方法合適的新型無機(jī)光伏薄膜還有待發(fā)現(xiàn)。[0003] 硫銻銀(AgSbS2)作為銻基三元硫化合物材料，在近紅外和可見光下具有合適的帶4 5 ?1

隙1.4?1.7e，在近紅外和可見光下吸收系數(shù)高達(dá)10?10cm ，且該材料生態(tài)友好無毒，是一種有前途的光伏吸收體。由于AgSbS2首次被用作P型吸收層，目前對AgSbS2太陽能電池的研究報道較少。P.K.Nair等人報道的禁帶寬度為1.68e，但薄膜的晶粒尺寸太小，限制了薄膜的光導(dǎo)性。由于器件的短路電流(JSC)較低，幾乎沒有光電性能，隨后J.O.Gonzales等人發(fā)現(xiàn)，溶液法制備AgSb(SxSe1?x)2薄膜具有較好的光電性能?；贏gSb(SxSe1?x)2的器件，其PCE?2

為2.7％，9.70mAcm ，但應(yīng)注意的是，盡管光電性能有所改善，薄膜制備過程非常復(fù)雜，耗時。

[0004] 采用超聲噴霧熱解沉積(熱噴涂法)來制備AgSbS2(Se)薄膜，操作簡單、制備效率高，但是制備的薄膜孔洞、縫隙多，薄膜晶粒尺寸小，硒化后Se對于薄膜結(jié)構(gòu)具有一定的損傷，導(dǎo)致薄膜性能較差，應(yīng)用于太陽能電池是效率較低。發(fā)明內(nèi)容[0005] 基于上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種用于太陽能電池的薄膜。[0006] 本發(fā)明第二個目的是提供上述薄膜的制備方法。[0007] 本發(fā)明第三個目的是提供一種以上述薄膜為吸收層的太陽能電池。[0008] 本發(fā)明第四個目的是提供上述太陽能電池的制備方法。[0009] 本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：[0010] 一種用于太陽能電池的薄膜，其特征在于：所述薄膜的成分的化學(xué)表達(dá)式為AgInxSbS(2+3x/2)(Se)，其中x＝0.25～1.0。[0011] 優(yōu)選x＝0.55。[0012] 進(jìn)一步，上述薄膜是以硝酸銀、硝酸銦、乙酸銻和硫脲為原料制備噴涂液，通過熱噴涂沉積制備出AgInxSbS2薄膜，再在硒蒸汽環(huán)境下硒化制得。[0013] 其中硒化后，用(Se)表示Se取代了部分S。[0014] 進(jìn)一步，上述噴涂液是將硝酸銀和硝酸銦溶解在乙二醇甲醚中形成溶液A，乙酸銻溶解于乙酸中形成溶液B，溶液A與溶液B混合后加入濃硝酸，最后加入乙酸和硫脲形成。[0015] 進(jìn)一步，上述硫脲和乙酸的摩爾體積比為7.7～8mmol:1mL。[0016] 進(jìn)一步，上述溶液A中硝酸銀、硝酸銦和乙二醇甲醚的摩爾體積比為1mmol：0.25～1mmol：13～15mL。

[0017] 進(jìn)一步，上述溶液B中乙酸銻和乙酸的摩爾體積比是1mmol:3.5～4mL。[0018] 進(jìn)一步，噴涂液中硝酸銀、乙酸銻、硫脲和濃硝酸的摩爾體積比例為1mmol:1mmol:4mmol:80μL。

[0019] 區(qū)別于一般的摻雜化學(xué)元素中原來的結(jié)構(gòu)整體不變，只是極少量位置點的某些元素被摻雜元素或粒子代替，本發(fā)明中銦元素(In)以直接添加的方式加入Ag?Sb?S?Se體系中，In添加進(jìn)入AgSbS2的晶格間隙中進(jìn)行填充，對AgSbS2中的元素產(chǎn)生擠壓，改變了Ag和Sb在晶格中的位置，從而改變了薄膜最終的性能，由于大量的In填充了AgSbS2的晶格縫隙，在硒化過程中，In與Se發(fā)生位點競爭，且Se蒸汽熱擴(kuò)散時受到阻礙，抑制了Se蒸汽進(jìn)入晶格縫隙，減少了Se嵌入晶格對薄膜造成損傷；此外，Se對于S的取代，會導(dǎo)致Sb和S的連接減弱，薄膜受損，缺陷增多，相較于無銦添加的AgSbS2(Se)，銦的添加調(diào)節(jié)了Se對S的取代程度，使得Sb對S的取連接更緊密，減少了薄膜的結(jié)構(gòu)缺陷。此外，In的添加，薄膜的價帶起到了調(diào)節(jié)作用。[0020] 上述AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的制備方法，其特征在于：是將硝酸銀和硝酸銦溶解于乙二醇甲醚中，形成溶液A，將乙酸銻溶解于乙酸中形成溶液B，溶液A與溶液B混合后加入濃硝酸，最后加入乙酸和硫脲形成噴涂液，在N2環(huán)境下，采用超聲波噴涂熱解沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜，然后將AgInxSbS(2+3x/2)薄膜置于380℃高溫區(qū)，將硒粉置于350℃低溫區(qū)，進(jìn)行硒化6～9min。[0021] 本發(fā)明通過將硝酸銀和硝酸銦配制溶液A，將乙酸銻單獨溶解成溶液B再進(jìn)行混合，確保生成In添加的前驅(qū)體，而不是In取代Sb的結(jié)構(gòu)，最后加入硫脲的同時，也加入了少量的乙酸起到pH緩沖作用，對噴涂液中的前驅(qū)體生成形成了調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)In更均勻、充分地嵌入晶格縫隙，使得在熱噴涂過程中沉積的薄膜的均勻性、致密性得到提高。[0022] 優(yōu)選硒化時間為8min。[0023] 進(jìn)一步，上述N2氣流量為20～24L/min，噴涂液進(jìn)料速率為0.3mL/min，沉積速率為150nm/min，沉積溫度為330℃。

[0024] 進(jìn)一步，上述硫脲和乙酸的摩爾體積比為7.7～8mmol:1mL。[0025] 進(jìn)一步，上述溶液A中硝酸銀、硝酸銦和乙二醇甲醚的摩爾體積比為1mmol：0.25～1mmol：13～15mL。

[0026] 進(jìn)一步，上述溶液B中乙酸銻和乙酸的摩爾體積比是1mmol:3.5～4mL。[0027] 進(jìn)一步，噴涂液中硝酸銀、乙酸銻、硫脲和濃硝酸的摩爾體積比例為1mmol:1mmol:4mmol:80μL。

[0028] 最具體的，一種AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：[0029] (一)配制噴涂液：[0030] (1)硝酸銀、硝酸銦溶解于乙二醇甲醚中，形成溶液A，硝酸銀、硝酸銦和乙二醇甲醚的摩爾體積比為1mmol：0.25～1mmol：13～15mL；[0031] (2)乙酸銻溶解于乙酸中形成溶液B，乙酸銻和乙酸的摩爾體積比是1mmol:3.5～4mL；

[0032] (3)將溶液A和溶液B混合，加入質(zhì)量濃度為68％的濃硝酸，最后加入乙酸和硫脲，混合形成噴涂液，硫脲和乙酸的摩爾體積比為7.7～8mmol:1mL，硝酸銀、乙酸銻、硫脲和濃硝酸的摩爾體積比例為1mmol:1mmol:4mmol:80μL；[0033] (二)沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜[0034] 在N2環(huán)境下，N2氣流量為20～24L/min，采用超聲波噴涂熱解沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜，噴涂液進(jìn)料速率為0.3mL/min，沉積速率為150nm/min，沉積溫度為330℃；[0035] (三)硒化[0036] 將AgInxSbS(2+3x/2)薄膜置于熱處理爐的380℃高溫區(qū)，將硒粉置于350℃低溫區(qū)，進(jìn)行硒化6～9min。[0037] 一種基于上述AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的太陽能電池，其特征在于：所述太陽能電池以ITO為基材，CdS為緩沖層，所述AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜作為太陽能電池的吸收層，Au層為電極層，所述太陽能電池的結(jié)構(gòu)為ITO/CdS/AgInxSbS(2+3x/2)(Se)/Au。[0038] 上述基于AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的太陽能電池的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：[0039] S1、清洗基材：以ITO玻璃為基材，用堿性洗滌劑超聲波清洗，然后去離子水進(jìn)行超聲洗滌；[0040] S2、沉積CdS緩沖層：采用化學(xué)鍍法在ITO基材上沉積了約150nm厚的CdS緩沖層，然后在400℃退火5min；[0041] S3、沉積AgInxSbS(2+3x/2)(Se)吸收層：[0042] (一)配制噴涂液：[0043] (1)硝酸銀、硝酸銦溶解于乙二醇甲醚中，形成溶液A，硝酸銀、硝酸銦和乙二醇甲醚的摩爾體積比為1mmol：0.25～1mmol：13～15mL；[0044] (2)乙酸銻溶解于乙酸中形成溶液B，乙酸銻和乙酸的摩爾體積比是1mmol:3.5～4mL；

[0045] (3)將溶液A和溶液B混合，加入質(zhì)量濃度為68％的濃硝酸，最后加入乙酸和硫脲，混合形成噴涂液，硫脲和乙酸的摩爾體積比為7.7～8mmol:1mL，硝酸銀、乙酸銻、硫脲和濃硝酸的摩爾體積比例為1mmol:1mmol:4mmol:80μL；[0046] (二)沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜[0047] 在N2環(huán)境下，N2氣流量為20～24L/min，采用超聲波噴涂熱解沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜，噴涂液進(jìn)料速率為0.3mL/min，沉積速率為150nm/min，沉積溫度為330℃，沉積厚度約為600nm；

[0048] (三)硒化[0049] 將AgInxSbS(2+3x/2)薄膜置于熱處理爐的380℃高溫區(qū)，將硒粉置于350℃低溫區(qū)，進(jìn)行硒化6～9min，得厚度約為950nm的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜；[0050] S4、沉積Au電極層：用離子濺射鍍膜機(jī)將約60nm厚的Au濺射到AgInxSbS(2+3x/2)(Se)表面。[0051] 本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：[0052] 本發(fā)明中AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜純度高，結(jié)晶度好、晶粒尺寸大，孔洞、縫隙等缺陷少，本發(fā)明方法降低了Se對薄膜結(jié)構(gòu)損害，制備的薄膜致密性、均勻性優(yōu)異，以該薄膜作為吸收層的ITO/CdS/AgInxSbS(2+3x/2)(Se)/Au太陽能電池具有優(yōu)異的電性能，Jsc達(dá)到?220.65mAcm ，F(xiàn)F達(dá)到42.8％，PEC達(dá)到最大值為1.98％，EQE達(dá)到70％；均有優(yōu)異的穩(wěn)定性，在空氣環(huán)境中放置7周后，在濕熱環(huán)境中放置7天，PCE從1.92％略降至1.85％，惡劣的環(huán)境對設(shè)備性能幾乎沒有損害，這位我們后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。

附圖說明[0053] 圖1：AgSbS2添加In前后的X衍射圖對比圖。[0054] 圖2：本發(fā)明實施例1制備的元素分布圖。[0055] 圖3：本發(fā)明制備的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的SEM圖。[0056] 圖4：本發(fā)明制備的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜作為吸收層的太陽能電池的J?曲線圖。[0057] 圖5：本發(fā)明制備的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜作為吸收層的太陽能電池的EQE曲線圖。[0058] 圖6：本發(fā)明制備的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜作為吸收層的太陽能電池的交流阻抗圖[0059] 圖7：本發(fā)明制備的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜作為吸收層的太陽能電池的穩(wěn)定性曲線圖。具體實施方式[0060] 下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是，以下實施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。[0061] 本發(fā)明中使用到的化學(xué)藥品：阿拉丁化工(上海)生產(chǎn)的硝酸銀(AgNO3，純度99.95％)、硝酸銦(InN3O9，純度99.99％)、乙酸銻(C6H9O6Sb，純度99.99％)、硫脲(N2H4CS，純度99％)、乙二醇甲醚(C3H8O2，質(zhì)量濃度99.7％)、乙酸(C2H4O2，質(zhì)量濃度99.7％)和硝酸(HNO3，質(zhì)量濃度68％)。

[0062] 實施例1[0063] 一種AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的制備方法，按如下步驟進(jìn)行：[0064] (一)配制噴涂液：[0065] (1)硝酸銀、硝酸銦溶解于乙二醇甲醚中，形成溶液A，硝酸銀、硝酸銦和乙二醇甲醚的摩爾體積比為1mmol：1mmol：15mL；[0066] (2)乙酸銻溶解于乙酸中形成溶液B，乙酸銻和乙酸的摩爾體積比是1mmol:3.8mL；[0067] (3)將溶液A和溶液B混合，加入質(zhì)量濃度為68％的濃硝酸，最后加入乙酸和硫脲，混合形成噴涂液，硫脲和乙酸的摩爾體積比為7.8mmol:1mL，硝酸銀、乙酸銻、硫脲和濃硝酸的摩爾體積比例為1mmol:1mmol:4mmol:80μL；[0068] (二)沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜[0069] 在N2環(huán)境下，N2氣流量為24L/min，采用超聲波噴涂熱解沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜，噴涂液進(jìn)料速率為0.3mL/min，沉積速率為150nm/min，沉積溫度為330℃；[0070] (三)硒化[0071] 將AgInxSbS(2+3x/2)薄膜置于熱處理爐的380℃高溫區(qū)，將硒粉置于350℃低溫區(qū)，進(jìn)行硒化6min。[0072] 實施例2[0073] 一種AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的制備方法，按如下步驟進(jìn)行：[0074] (一)配制噴涂液：[0075] (1)硝酸銀、硝酸銦溶解于乙二醇甲醚中，形成溶液A，硝酸銀、硝酸銦和乙二醇甲醚的摩爾體積比為1mmol：0.25mmol：13mL；[0076] (2)乙酸銻溶解于乙酸中形成溶液B，乙酸銻和乙酸的摩爾體積比是1mmol:3.5mL；[0077] (3)將溶液A和溶液B混合，加入質(zhì)量濃度為68％的濃硝酸，最后加入乙酸和硫脲，混合形成噴涂液，硫脲和乙酸的摩爾體積比為8mmol:1mL，硝酸銀、乙酸銻、硫脲和濃硝酸的摩爾體積比例為1mmol:1mmol:4mmol:80μL；[0078] (二)沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜[0079] 在N2環(huán)境下，N2氣流量為20L/min，采用超聲波噴涂熱解沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜，噴涂液進(jìn)料速率為0.3mL/min，沉積速率為150nm/min，沉積溫度為330℃；[0080] (三)硒化[0081] 將AgInxSbS(2+3x/2)薄膜置于熱處理爐的380℃高溫區(qū)，將硒粉置于350℃低溫區(qū)，進(jìn)行硒化6～9min。[0082] 實施例3[0083] 一種AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的制備方法，按如下步驟進(jìn)行：[0084] (一)配制噴涂液：[0085] (1)硝酸銀、硝酸銦溶解于乙二醇甲醚中，形成溶液A，硝酸銀、硝酸銦和乙二醇甲醚的摩爾體積比為1mmol：0.55mmol：14mL；[0086] (2)乙酸銻溶解于乙酸中形成溶液B，乙酸銻和乙酸的摩爾體積比是1mmol:4mL；[0087] (3)將溶液A和溶液B混合，加入質(zhì)量濃度為68％的濃硝酸，最后加入乙酸和硫脲，混合形成噴涂液，硫脲和乙酸的摩爾體積比為7.7mmol:1mL，硝酸銀、乙酸銻、硫脲和濃硝酸的摩爾體積比例為1mmol:1mmol:4mmol:80μL；[0088] (二)沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜[0089] 在N2環(huán)境下，N2氣流量為22L/min，采用超聲波噴涂熱解沉積AgInxSbS(2+3x/2)薄膜，噴涂液進(jìn)料速率為0.3mL/min，沉積速率為150nm/min，沉積溫度為330℃，沉積的AgInxSbS(2+3x/2)薄膜厚度為600nm；[0090] (三)硒化[0091] 將AgInxSbS(2+3x/2)薄膜置于熱處理爐的380℃高溫區(qū)，將硒粉置于350℃低溫區(qū)，進(jìn)行硒化8min，硒化后得厚度為950nm的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜。[0092] 從圖1的XRD衍射圖中可以看出，對比In添加前后，SRD圖譜均顯示相同的晶形結(jié)構(gòu)，沒有添加In的AgSbS2薄膜純度不高，薄膜的三個衍射峰出現(xiàn)分裂，但是添加In后，衍射峰的分裂消失，薄膜顯示出高純度的相，且衍射峰強(qiáng)度更高，(200)衍射峰更窄，表明其具有較低的半寬度(FWHM)，晶粒尺寸增大，結(jié)晶度變好。[0093] 圖2是化學(xué)成分分布圖(EDS)，從圖中可以看出，薄膜的組成成分中含有Ag、In、Sb、S和Se，通過能譜數(shù)據(jù)的對比分析，其為AgIn0.55SbS2.825(Se)，與XRD結(jié)果一致。[0094] 圖3中，(a)、(b)依次是不添加In的AgSbS2(Se)薄膜、x＝0.55的AgIn0.55SbS2.825(Se)薄膜的SEM圖，(c)是沉積在ITO/CdS表面上的AgIn0.55SbS2.825(Se)的截面的SEM圖?？梢钥匆姡瑳]有添加In時，表面縫隙大，致密性差，添加In后，致密性改善，薄膜均勻性優(yōu)異。[0095] 實施例4[0096] 一種基于AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜的太陽能電池的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：[0097] S1、清洗基材：以ITO玻璃為基材，用堿性洗滌劑超聲波清洗，然后去離子水進(jìn)行超聲洗滌；[0098] S2、沉積CdS緩沖層：采用化學(xué)鍍法在ITO基材上沉積了約150nm厚的CdS緩沖層，然后在400℃退火5min；[0099] S3、沉積AgInxSbS(2+3x/2)(Se)吸收層：[0100] 按照實施例3制備出總厚度為950nm的AgIn0.55SbS2.825(Se)；[0101] S4、沉積Au電極層：用離子濺射鍍膜機(jī)將約60nm厚的Au濺射到AgInxSbS(2+3x/2)(Se)表面。[0102] 表1：不同In添加量的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜中各元素原子百分比[0103][0104] 從表1可知，隨著In的增加，AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜中Se的原子占比減少，而S的原子占比逐漸增加，表明隨著In的添加，填充了晶格縫隙，阻礙了Se向晶格縫隙中的滲透，同時減少了Se對S的取代，減少了Se對薄膜的破壞作用，性能得到提升，這與SEM圖表現(xiàn)一致。[0105] 為了研究添加In對AgSbS2(Se)薄膜電性能的影響，在室溫下進(jìn)行了霍爾效應(yīng)測量，結(jié)果如下表2所示。[0106] 表2：AgInxSbS(2+3x/2)(Se)的電參數(shù)(x＝0，0.25，0.40，0.55，0.70，1.0)[0107][0108] 添加In后，所有薄膜的載流子濃度(Carrierconcentration)均有所增加，其中16 ?3 18

AgIn0.55SbS2.825(Se)薄膜的載流子濃增加了兩個數(shù)量級，從2.41×10 cm 到9.61×10 cm?3 3

，與未添加的In相比，該薄膜的電阻率(Resistivity)下降到4.75×10Ω，串聯(lián)電阻(Rs)

2 2

如表3所示，從15.86Ωcm降低至3.32Ωcm，可以大大提高器件的Jsc和光伏性能。

[0109] 表3：AgInxSbS(2+3x/2)(Se)作為吸收層的太陽能電池器件性能數(shù)據(jù)[0110] Cell(ratio) OC() JSC(mAcm?2) FF PCE(％) RS(Ωcm2)AgSbS2(Se) 0.36±0.01 6.37±0.53 0.30±0.01 0.71±0.03 13.22±2.64

AgIn0.25SbS2(Se) 0.23±0.01 14.22±0.31 0.39±0.01 1.25±0.06 8.68±0.84AgIn0.40SbS2(Se) 0.22±0.01 17.16±0.21 0.35±0.01 1.32±0.11 8.90±0.57AgIn0.55SbS2(Se) 0.22±0.01 19.95±0.70 0.42±0.06 1.85±0.13 4.62±1.30AgIn0.70SbS2(Se) 0.21±0.01 16.96±0.09 0.34±0.01 1.20±0.10 9.44±0.52AgInSbS2(Se) 0.26±0.01 10.93±0.21 0.40±0.01 1.13±0.01 12.78±1.69

[0111] 如表3和圖4所示，未添加In的AgSbS2(Se)做吸收層的太陽能電池器件的開路電壓?2(oc)為0.37，短路電流密度(Jsc)為6.9mAcm ，填充因子(FF)為0.29，導(dǎo)致其光電轉(zhuǎn)換效率PEC為0.74％，而添加了In的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)，隨著In含量的增加，oc略微下降，當(dāng)x?2

＝0.55時，Jsc達(dá)到20.65mAcm ，F(xiàn)F達(dá)到42.8％，PEC達(dá)到最大值為1.98％。光響應(yīng)和載流子運輸性能可以用EQE(光子吸收率)圖譜來證明，如圖5所示，不添加In的太陽能電池器件具有較窄的光響應(yīng)波長范圍(350?750nm)和較差的光響應(yīng)，EQE較低，僅為40％，添加了In后，在350?1200nm波長范圍內(nèi)均有響應(yīng)，尤其在x＝0.55時，EQE達(dá)到70％，這表明載流子復(fù)合率較低，In的添加，降低了復(fù)合損耗，改善了界面質(zhì)量。為了研究In對載流子運輸?shù)挠绊?，掃描頻率在1Hz～1MHz下對材料進(jìn)行了阻抗分析，如圖6所示，隨著In的增加，器件的實際阻抗Z′呈現(xiàn)出一致的變化趨勢，說明銦的加入提高了器件的電導(dǎo)率，其中AgIn0.55SbS2.825(Se)作為吸收層的器件的電導(dǎo)率最高，結(jié)果表明，In的添加，使得載流子濃度的增加，導(dǎo)致了薄膜性能的提高。

[0112] 與AgSbS2(Se)薄膜作為吸收層的太陽能電池器件作對比，AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜作為吸收層的太陽能電池器件的效率不但獲得了提升，其穩(wěn)定性也變好，將制備的太陽能電池常溫空氣環(huán)境下儲存7周，隨后轉(zhuǎn)移到濕熱條件下(溫度為85℃、濕度為85％)放置7天。本發(fā)明制備的以AgIn0.55SbS2(Se)作為吸收層的太陽能電池器件的效率PCE隨貯存時間的變化如圖所示，AgIn0.55SbS2(Se)器件在空氣環(huán)境中放置7周后，在濕熱環(huán)境中放置7天，PCE從1.92％略降至1.85％，惡劣的環(huán)境對設(shè)備性能幾乎沒有損害。相比之下，AgSbS2(Se)作為吸收層的太陽能電池器件的PCE在同一環(huán)境中存放同一時間后發(fā)生了嚴(yán)重的退化。很明顯，制備的AgInxSbS(2+3x/2)(Se)為吸收層的太陽能電池比AgSbS2(Se)作為吸收層具有更好的穩(wěn)定性，這得益于AgInxSbS(2+3x/2)(Se)薄膜具有更好的微觀形貌和結(jié)晶性。我們分別嘗試過采用與In化學(xué)性質(zhì)類似的金屬Ga(鎵)、Sn(錫)等代替In參與制備薄膜，但是制備的薄膜性能依然很差，薄膜晶粒尺寸較沒有添加時變化不大，缺陷改善不明顯，作為吸收層制備的太陽能電池性能較無添加的AgSbS2(Se)提升不明顯。