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TWI391505B - 原位沉積ＣｕＩｎＳ2膜層的方法及包含此膜層的太陽能元件 - Google Patents

原位沉積ＣｕＩｎＳ2膜層的方法及包含此膜層的太陽能元件 Download PDF

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TWI391505B
TWI391505B TW98130098A TW98130098A TWI391505B TW I391505 B TWI391505 B TW I391505B TW 98130098 A TW98130098 A TW 98130098A TW 98130098 A TW98130098 A TW 98130098A TW I391505 B TWI391505 B TW I391505B
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TW
Taiwan
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film
substrate
cuins
layer
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TW98130098A
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TW201109450A (en
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Jyhming Ting
Chiahung Tsai
Wenhsien Ho
Ruiren Wang
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Taiwan Textile Res Inst
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Publication date
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Description

原位沉積CuInS 2 膜層的方法及包含此膜層的太陽能元件
本揭示內容是有關於在不打破真空的情況下，原位形成CuInS2 膜層的方法，以及含有所形成之CuInS2 膜層的太陽能元件。
近年來太陽能相關技術的發展相當快速，其中CuInS2 薄膜因具有高吸收係數而被廣泛用來製造光電元件，例如薄膜太陽能電池。已知CuInS2 薄膜太陽能電池在0.38平方公分這樣小的面積上，總面積效率可達12.2%(D. Braunger et al.,Proc. 25 IEEE Photovoltaic Specialists Conf. IEEE,New York,May 13-17,1996,p. 1001)。
習知用來形成CuInS2 薄膜的方法包括先製備出可做為前驅物的Cu-In薄膜，接著熱處理該前驅物薄膜，並進行硫化反應，以形成欲求的CuInS2 薄膜。整個製程會需要使用兩個不同的處理腔室，包括可沉積前驅物薄膜的沉積腔室，以及用來進行熱處理與硫化反應的反應腔室。製程中，在完成前驅物薄膜的沉積後，需將所沉積的前驅物薄膜移出沉積腔室外，轉送到另一反應腔室中，以便進行熱處理與硫化反應。由於需在不同處理腔室間移送基板，使得製程變得繁複且傳送過程中容易造成基板被污染。
有鑒於此，此領域需要一種新的解決方案，其能夠在不減損CuInS2 薄膜本身特性的情況下，藉由簡化製程來減少基板被污染的機率。
因此，本揭示內容第一態樣是提供一種沉積CuInS2 薄膜的方法，包含：
(a)　提供一基材至一處理腔室中；
(b)　以物理性沉積法將銦元素及銅元素分別沉積在該基材上以形成一具有2層結構之Cu-In薄膜；
(c)　熱退火該Cu-In薄膜；及
(d)　硫化該Cu-In薄膜，使形成該CuInS2 薄膜；
其中，在所述各步驟之處理期間，始終維持該處理腔室於真空不破的狀態下。
在一實例中，所述基板是使用任一種選自下列的材料製成：矽、塑膠、玻璃、第III-V族化合物或氧化物。在一實施例中，所述步驟(b)中的物理性沉積法為熱蒸鍍且是在不加熱基板的情況下實施。所述步驟(c)中的熱處理是在約150℃下進行至少約2小時。所述步驟(d)更包含以下步驟：引入含硫氣體到該處理腔室中；加熱該基板至約350℃至約550℃；及在約8.5Pa至約1000Pa的壓力下處理該基板約1至2小時。在一特定實例中，所述步驟(d)是在壓力約為146.7Pa、溫度約550℃的條件下進行約1小時；在另一特定實例中，所述步驟(d)是在壓力約為1000Pa、溫度低於約450℃的條件下進行約1小時。以所述方法形成之CuInS2 薄膜之平均厚度約為1830nm，且其中銅/銦比約為1.13。
在另一實例中，更包含重複上述步驟(b)至少3次，使形成一具有6層結構的Cu-In薄膜，且所形成之Cu-In薄膜的整體厚度約為800nm，且該Cu-In薄膜中各層結構中的銅/銦比約為1.8。在一特定實例中，所述步驟(d)是在壓力約為146.7Pa、溫度約550℃的條件下進行約1小時；在另一特定實例中，所述步驟(d)是在壓力約為1000Pa、溫度低於約450℃的條件下進行約1小時。以此實例所述方法形成的CuInS2 薄膜之平均厚度約為1220nm，且其中銅/銦比已下降至約1.13。
本發明之另一特定實施態樣為提供一種太陽能元件。此太陽能元件包含一基板，該基板特徵在於包含以前述方法沉積而成之CuInS2 薄膜。在一實例中，該CuInS2 薄膜係以具有2層結構的Cu-In薄膜為起始物，經過熱退火及硫化處理而形成，其整體厚度約為1830nm；在另一實例中，該CuInS2 薄膜係以具有6層結構之Cu-In薄膜為起始物，同樣經過熱退火及硫化處理而形成，且其整體厚度約為1220nm。還可進一步在所形成的CuInS2 薄膜上依序成長硫化鎘、本質氧化鋅、掺雜鋁之氧化鋅與鎳/鋁電極層，以製成太陽能元件。在一實例中，以上述包含有CuInS2 薄膜之基板來製造太陽能元件，所製成之太陽能元件的光電轉換效率約為3%。
透過以下的詳細明與附隨之申請專利範圍將可更了解本揭示內容的這些及其他特徵。需知以上的概述及以下的詳細說明僅為例示，用來闡述本揭示內容，而非用以限制本揭示內容之範疇。
本發明主要內容在於提供一種原位形成CuInS2 膜層的方法，其特點在於使製程腔室在整個製程處理期間持續處於真空狀態，亦即，不打破真空的情況下，原位形成CuInS2 膜層，藉此，可在不減損CuInS2 膜層特性的情況下，有效改善先前技藝製程因真空中斷所造成的膜層汙染問題。
在所揭示的新穎原位製程中，主要是利用熱蒸鍍在基板上形成適合做為前驅物的Cu-In薄膜，接著，進行熱處理及硫化反應，即可獲得內含欲求CuInS2 膜層的基板。可將此基板做成應用元件，例如，太陽能元件，供後續應用。
以下將以製造含有CuInS2 膜層的基板之實施方式為例，說明本發明之相關技術內容。
因此，本發明第一態樣是提供一種沉積CuInS2 膜層的方法，包含以下步驟：
(a)　提供一基材至一處理腔室中；
(b)　以物理性沉積法將銦元素及銅元素分別沉積在該基材上以形成一具有2層結構之Cu-In薄膜；
(c)　熱退火該Cu-In薄膜；及
(d)　硫化該Cu-In薄膜，使形成該CuInS2 薄膜；
其中，在所述各步驟之處理期間，始終維持該處理腔室於真空不破的狀態下。
在本發明方法步驟(a)中，首先提供一基材至一處理腔室中。適合用在本發明方法之基板的材料包括，但不限於，任一種選自下列的材料：矽、塑膠、玻璃、第III-V族化合物或其之氧化物。至於處理腔室，則可使用任何適合用來進行物理性沉積的腔室，例如美商應用材料公司生產的Endura系列之PVD腔室。
接著，在本發明方法步驟(b)中，在上述之處理腔室內，利用物理性沉積方式，依序將銦及銅靶材上的銦及銅元素，沉積在一基板表面上(此基板是利用靜電、磁力或其他方式加以固持在一基座上)，藉此形成適合做為CuInS2 薄膜前驅物之具有2層結構的Cu-In薄膜。適合的物理性沉積法包括熱蒸鍍(thermal evaporation)、電子束物理性沉積(electron beam physical vaporation)、濺鍍沉積(sputter deposition)、脈衝式雷射沉積(pulsed laser deposition)或陰極電弧放電沉積(cathodic arc deposition)。在一實例中，是使用熱蒸鍍來沉積此Cu-In薄膜。熱蒸鍍一般是在真空條件下利用電阻器(electric resistor)加熱鍍膜材料(如，金屬Cu)使其蒸發並噴鍍在基板或試樣表面，藉此達成沉積薄膜的目的。所述步驟(b)之特點是在熱蒸鍍期間，藉由轉動處理腔室中用來固持基板的基座，來使沉積膜層均勻，但並不加熱該基板。透過在基板上依序沉積銦元素及銅元素，而形成具有2層結構之Cu-In薄膜，其厚度約為800nm。在另一特定實施例中，則是重覆實施步驟(b)至少3次，進而形成由Cu/In/Cu/In/Cu/In交替堆疊成之具有6層結構的Cu-In薄膜。在此Cu-In薄膜中，各層結構中的銅/銦比例係控制在約1.8左右，且各層具有大致相同的厚度，使Cu-In薄膜整體厚度約為800nm。
接著，在步驟(c)中，對所形成之具有2層結構之Cu-In薄膜或具有6層結構的Cu-In薄膜實施熱退火處理。一般來說，此熱退火處理是在約100℃至約200℃的溫度下，進行約1~3小時。在一實例中，此熱退火處理是在約150℃下進行約2小時。實驗發現，經過熱處理之薄膜，其表面均勻度較佳。因此，在本發明之較佳實施方式中，是以經過2小時熱處理的Cu-In薄膜(具2或6層結構)做為起始物，來進行硫化反應，使Cu-In薄膜完全轉變成CuInS2 薄膜。
在所述步驟(d)中，首先，以適當比例，將適合用來進行硫化反應的含硫氣體，例如H2 S氣體，與惰性載氣混合成為一種氣體混合物，再將其引入至所述處理腔室中。適合的載氣包括，但不限於，氦、氮、氖或氩等不會參與硫化反應的惰性氣體。在一實例中，將由H2 S與Ar所共同組成之一氣體混合物，其中H2 S的體積比例約為10%，引入至該處理腔室中。接著，加熱該含有2或6層結構的Cu-In薄膜之基板至約350℃至約550℃。然後，在約8.5Pa至約1000Pa的壓力下，使基板與所引入的含硫氣體進行硫化反應約1至2小時。在一實例中，係以2層結構之Cu-In薄膜或6層結構之Cu-In薄膜為起始物，在146.7Pa的壓力及550℃的硫化溫度下反應，所得CuInS2 膜層的平均顆粒大小分別約為1830nm及1220nm。在另一實例中，將腔室壓力提高到1000Pa，並以具有2層結構之Cu-In薄膜為起始物，分別在450℃、500℃及550℃硫化溫度下反應，所得CuInS2 膜層的平均顆粒大小分別約為2000nm、2100nm及2230nm。在另一實施例中，以具有6層結構之Cu-In薄膜為起始物，在450℃、500℃及550℃硫化溫度下反應，所得CuInS2 膜層的平均顆粒大小則分別約為1640nm、1940nm及2220nm。
在一特定較佳實例中，所述步驟(d)是在壓力約146.7Pa、溫度約550℃的條件下進行約1小時。在另一特定較佳實例中，所述步驟(d)是在壓力約為1000Pa、溫度低於約450℃的條件下進行約1小時。在步驟(d)後，所形成之CuInS2 薄膜的平均厚度約為1830nm，且其中銅/銦比約為1.13。
很重要的是，在從步驟(a)~步驟(d)之所揭示的本發明方法中，將處理腔室始終保持在不中斷真空的情況下，藉此，可避免因腔室真空中斷所造成的膜層汙染問題，並可提供具有較佳表面形態與粗糙度的CuInS2 膜層。
因此，本揭示內容另一態樣是提供一種太陽能元件。此太陽能元件包含一基板，該基板特徵在於包含一層以上述方法製造出來之內含CuInS2 膜層。在一特定實例中，以本發明方法所形成之內含CuInS2 膜層之基板來製作太陽能元件，此太陽能元件在模擬的太陽光下，其光電轉換效率約為3%。
所述實施方式與專有名詞是為了闡述發明內容之用，並非用以限制本揭示內容範疇。本揭示內容範疇也涵蓋並未特意揭示於此，但習知技藝人士在閱讀過本揭示內容後可輕易推知的其他實施方式。
除非另行定義，文中所使用之所有專業與科學用語與習知技藝者所熟悉之意義相同。此外，任何與所記載內容相似或均等之方法及材料皆可應用於本發明方法中。文中所述之較佳實施方法與材料僅做示範之用。於本申請書中所提到之所有參考文獻均全體納入參考，以揭露並敘述該文獻所記載之相關方法及/或材料。此外，文中所討論之文獻僅揭露本發明申請日前之習知技術。並且無任何文獻顯示本發明內容曾為習知技術所揭露。本發明內容所得到之實際數據會因個別的實施條件而與本發明揭露於說明書內容中之數據有所不同。
須知若無特別於上下文中清楚記述其他意義，則說明書內容及後附申請專利範圍中所使用之如「一(“a”or“an”)」與「該(the)」等特定用語均包含其複數形態。
以下將詳細說明本揭示內容較佳實施方式，這些實施方式的實例已繪示在附隨圖示中。各圖示中相同元件以相同元件號碼表示。
實施例
以下實施例是用來闡明本揭示內容特定態樣並幫助習知技藝者了解並實施本揭示內容。但本揭示內容範疇並不限於這些實施例中。
實施例1　製造CuInS 2 薄膜 1.1製造Cu-In前驅物薄膜
首先，將大小為2.5mm x 2.5mm之玻璃基材放置在處理腔室中，以靜電卡盤固持住基材。利用抽真空的方式，使處理腔室的腔壓下降至約2.4 x 10-4 Pa。接著，在第一組實驗中，以熱蒸鍍(thermal evaporation)方式將銦元素與銅元素分別沉積在基板上，以形成具有雙層結構的Cu-In前驅物薄膜，厚度約為800nm。在第二組實驗中，交替沉積銦元素與銅元素各至少3次，以形成由Cu/In/Cu/In/Cu/In交替堆疊成之具有6層結構的Cu-In薄膜。在此Cu-In薄膜中，各Cu-In層中的銅/銦比例係控制在約1.8左右，且各Cu-In層具有大致相同的厚度，使Cu-In薄膜整體厚度約為800nm。在熱蒸鍍期間，藉由轉動該用來固持基板的靜電卡盤，來使沉薄膜層均勻，但並不加熱該基板。
接著，在約150℃的溫度下熱處理所沉積的膜層，包括具有雙層結構的Cu-In前驅物薄膜以及具有6層結構的Cu-In薄膜，約1或2小時。以低掠角入射X光繞射(glazing incident X-ray diffraction,GIXRD)(Rigaku D/MAX2500)分析所沉積薄膜的結晶結構，並以掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscopy,SEM)分析薄膜的表面形態。
第1圖為所製成之具有2層或6層結構的Cu-In薄膜的XRD光譜圖。由圖上可看出，雖然所述製程可成功地沉積出具有欲求Cu11 In9 相(第1圖，▲標號所示)之Cu-In薄膜，然每一相中仍可發現少量的銅(第1圖，△標號所示)。同時，SEM掃描分析還發現，經2小時熱處理之薄膜較僅以1小時熱處理之薄膜，具有更佳的表面均勻度(未示出)。因此，在後續的CuInS2 薄膜製程中，均以經過2小時熱處理的Cu-In薄膜(具2或6層結構)做為起始物進行硫化反應。
1.2製造CuInS 2 薄膜
以上述實施例1.1所製成之具有2層或6層結構且經2小時熱處理的Cu-In薄膜做為起始物，以如下步驟進行硫化處理，以製成欲求的CuInS2 薄膜。簡言之，在前述處理腔室中引入10% H2 S/Ar之氣體混合物，並分別在約8.5Pa、81.3Pa、146.7Pa及1000Pa之不同壓力與介於約350℃至約550℃的溫度下，進行硫化反應約1至2小時，藉以產生不同的CuInS2 薄膜。
同樣的，以GIXRD來分析所獲得的CuInS2 薄膜之結晶結構，結果示於第2圖中。由第2圖之曲線(A)可看出，在8.5Pa壓力及450℃溫度下硫化2小時後，膜層上仍可觀察到Cu11 In9 (曲線A，▲標號所示)與Cu之波峰(曲線A，△標號所示)，表示此溫度與壓力的硫化反應條件，不足以使Cu-In薄膜被完全硫化。
實驗發現，對具有2層或6層結構之Cu-In薄膜而言，當反應室腔壓及反應溫度被分別提高到146.7Pa與400℃，且反應時間維持在1小時左右，可有效改善Cu-In薄膜被硫化的程度。而且，隨著硫化溫度升高，膜層中Cu-In的比例也漸漸變少(第2圖，曲線A vs曲線B)，以能量分散光譜儀(energy dispersion spectroscopy,EDS)分析各成分元素後可發現，CuInS2 薄膜內的Cu/In比例已減少至約1.13。當反應時間與壓力維持不變而反應溫度提高到500℃時，更可達到完全硫化的狀態(第2圖，曲線C)，此時膜層中僅有CuInS2 相，且EDS分析顯示，CuInS2 薄膜內的Cu/In比例維持在約1.13，並未改變。若將反應溫度進一步提高到1000℃時，則除了CuInS2 相外，還會出現Cu2 S的波峰(第2圖，曲線D)；對具有6層結構之Cu-In薄膜而言，在此1000℃的反應溫度下，同樣也會出現Cu2 S波峰(結果未示出)。
實驗發現，在146.7Pa的壓力及550℃的硫化溫度下，以2層或6層結構之Cu-In薄膜為起始物，所得CuInS2 膜層的平均顆粒大小分別約為1830nm及1220nm。若將壓力提高到1000Pa，以具有2層結構之Cu-In薄膜為起始物，在450℃、500℃及550℃硫化溫度下，所得CuInS2 膜層的平均顆粒大小分別約為2000nm、2100nm及2230nm。類似的，以具有6層結構之Cu-In薄膜為起始物，在450℃、500℃及550℃硫化溫度下，所得CuInS2 膜層的平均顆粒大小則分別約為1640nm、1940nm及2220nm。第3圖為依據本發明一特定實施方式，以具有6層結構之Cu-In薄膜為起始物，在1000Pa的壓力下，分別於(A)400℃，(B)450℃，(C)500℃或(D)550℃的溫度下硫化1小時後的掃描式電子顯微鏡照片。由電顯照片可估算出在400℃、450℃、500℃或550℃的硫化溫度下，所獲得CuInS2 膜層的平均顆粒大小分別約為188nm、380nm、1012nm及1709nm。從以上實驗可觀察到，以具有2層或6層結構之Cu-In薄膜為起始物，在不同溫度下進行硫化反應，隨著硫化溫度上升，膜層厚度也會跟著升高，同時，硫化反應時的壓力愈高，顆粒成長愈快速，粒徑愈小，膜層表面粗糙度也愈高，如第4圖所示。
接著，以配備有電腦控制器KEITHLEY 2400電源計之4點碳針來測量所製成之CuInS2 膜層的表面電阻。實驗發現，依據本發明方法製成之CuInS2 膜層的表面電阻相當低，約在10-l Ω-cm左右。舉例來說，在146.7Pa壓力及550℃硫化溫度下，以具有2層或6層結構之Cu-In薄膜為起始物所製成的CuInS2 膜層的表面電阻，分別為0.81Ω-cm及0.46Ω-cm；若將反應壓力提高到1000Pa，則所製成的CuInS2 膜層的表面電阻分別為0.50Ω-cm及0.51Ω-cm。此結果與先前技藝中所報導之以熱蒸鍍接續以H2 S硫化製程(參見Antony et al.,Sol. Emergy Mater. Sol. Cells 81(2004)402)、電子束蒸鍍製程(參見Park et al.,Sol. Emergy Mater. Sol. Cells 49(1997)365)或噴霧熱解製程(參見Cayzac et al.,C. R. Chim 11(2008)1016)所製造而成的CuInS2 膜層的表面電阻一致。
接著，以光學顯微鏡(PerkinElmer Lambda 950)來測量依據所述步驟製成之CuInS2 膜層的各種光學性質，結果示於第5及6圖。第5圖為以具有2層或6層結構之Cu-In薄膜為起始物在包括450℃、500℃或550℃之溫度下硫化1小時後所產生的CuInS2 膜層在各波長下的吸收係數圖。結果顯示，某些CuInS2 膜層具有超過104 cm-1 的吸收係數，且此吸收係數與膜層的表面粗糙度有關，膜層的表面粗糙度愈高，其吸收係數也愈高，如第6圖所示。
其他實施例
上述實施例1所製成之CuInS2 膜層可應用在太陽能電池元件上。
依照一般製造薄膜太陽能電池的方法，依序在玻璃基板上沉積一層約400nm的金屬背電極(例如，鉬金屬)、一層約1~2μm的吸收層(例如，依據實施例1所製成之CuInS2 膜層)、一層約50nm的緩衝層(例如，CdS)、一層約100nm的本質氧化鋅、一層約500nm的氧化鋅以及一層頂端電極層(例如，鎳/鋁電極)，進而製造出一太陽能元件。此太陽能元件在太陽模擬光源下的光電轉換率約為3%。
 產業利用性
本揭示內容提供利用在不打破真空的方式下，原位形成CuInS2 膜層的方法，相較於先前技藝，本發明方法可在不減損CuInS2 膜層特性的情況下，有效改善先前技藝製程中膜層易遭受汙染的問題。以本發明方法製成之包含有CuInS2 膜層之基板可用來製造太陽能元件。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖為依據本發明一實施方式，以150℃熱處理過之具有雙層結構的Cu-In前驅物薄膜的XRD光譜圖；
第2圖為依據本發明一實施方式分別以具有2或6層結構之Cu-In薄膜為起始物所製成之CuInS2 薄膜的XRD光譜圖，其中(A)為具有6層結構之Cu-In薄膜在8.5Pa、450℃下硫化2小時，(B)為具有2層結構之Cu-In薄膜在146.7Pa、550℃下硫化1小時，(C)為具有6層結構之Cu-In薄膜在146.7Pa、550℃下硫化1小時，以及(D)為具有2層結構之Cu-In薄膜在1000Pa、500℃下硫化1小時後之XRD光譜圖；
第3圖為依據本發明一實施方式，以具有6層結構之Cu-In薄膜為起始物，在1000Pa下於(A)400℃，(B)450℃，(C)500℃或(D)550℃的溫度下硫化1小時後的CuInS2 薄膜的掃描式電子顯微鏡照片；
第4圖為依據本發明一實施方式，以2層或6層結構之Cu-In薄膜進行硫化反應，所得CuInS2 膜層之顆粒大小與硫化溫度或表面粗糙度間的關係；
第5圖為以具有2層或6層結構之Cu-In薄膜為起始物在包括450℃、500℃或550℃之溫度下硫化1小時後所產生的CuInS2 膜層在各波長下的吸收係數圖；及
第6圖為依據本發明一實施方式所製成之CuInS2 膜層的吸收係數與表面粗糙度的關係圖。

Claims (21)

  1. 一種沉積CuInS2 薄膜的方法，包含：(a)提供一基材至一處理腔室中；(b)以物理性沉積法將銦元素及銅元素分別沉積在該基材上以形成一具有2層結構之Cu-In薄膜；(c)熱退火該Cu-In薄膜；及(d)硫化該Cu-In薄膜，使形成該CuInS2 薄膜；其中，在所述各步驟之處理期間，始終維持該處理腔室於真空不破的狀態下。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該基材是使用任一種選自下列的材料製成：矽、塑膠、玻璃、第III-V族化合物或氧化物。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該步驟(b)是在不加熱基材的情況下實施，且該物理性沉積法為熱蒸鍍。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該步驟(c)是在150℃下進行至少2小時。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該步驟(d)包含：引入一含硫氣體到該處理腔室中；加熱該基材至350℃至550℃；及在8.5 Pa至1000 Pa的壓力下處理該基材1至2小時。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該含硫氣體包含H2 S。
  7. 如請求項5所述之方法，其中該步驟(d)是在壓力為146.7 Pa、溫度550℃的條件下進行1小時。
  8. 如請求項5所述之方法，其中該步驟(d)是在壓力為1000 Pa、溫度低於450℃的條件下進行1小時。
  9. 如請求項7或8所述之方法，其中該CuInS2 薄膜之厚度為1830 nm且該CuInS2 薄膜中的銅/銦比為1.13。
  10. 如請求項1所述之方法，更包含：重複該步驟(b)至少3次，使形成一具有6層結構的Cu-In薄膜。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該Cu-In薄膜的整體厚度為800 nm，且各該Cu-In層中的銅/銦比為1.8。
  12. 如請求項10所述之方法，其中該基材是使用任一種選自下列的材料製成：矽、塑膠、玻璃、第III-V族化合物或氧化物。
  13. 如請求項10所述之方法，其中該步驟(b)是在不加熱基材的情況下實施。
  14. 如請求項10所述之方法，其中該步驟(c)是在150℃下進行至少2小時。
  15. 如請求項10所述之方法，其中該步驟(d)包含：引入一含硫氣體到該處理腔室中；加熱該基材至350℃至550℃；及在8.5 Pa至1000 Pa的壓力下處理該基材1至2小時。
  16. 如請求項15所述之方法，其中該含硫氣體包含H2 S。
  17. 如請求項15所述之方法，其中該步驟(d)是在壓力為146.7 Pa、溫度550℃的條件下進行1小時。
  18. 如請求項15所述之方法，其中該步驟(d)是在壓力為1000 Pa、溫度低於450℃的條件下進行1小時。
  19. 如請求項17或18所述之方法，其中該CuInS2 薄膜之厚度為1220 nm，且該CuInS2 薄膜中的銅/銦比為1.13。
  20. 一種太陽能元件，包含一基板，其上依序沉積了 以下膜層：背電極層；吸收層，其係為以請求項8或17項所述之方法製成之CuInS2 薄膜；緩衝層；氧化鋅層；及頂電極層。
  21. 如請求項20所述之太陽能元件，其中該太陽能元件的光電轉換率3%。
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