一种生长绒面结构ZnO-TCO薄膜的方法及应用

    公开(公告)号:CN102199758B

    公开(公告)日:2012-12-12

    申请号:CN201110122983.2

    申请日:2011-05-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种生长绒面结构ZnO-TCO薄膜的方法,以玻璃衬底为基片,以纯度99.995%的Zn-Al合金靶为靶材原料,溅射气体为Ar气,溅射过程中引入氧气且在溅射镀膜周期中氧气流量呈梯度变化,利用磁控溅射镀膜技术制备绒面结构ZnO-TCO薄膜。本发明的优点:相比于通常溅射技术获得的绒面结构ZnO-TCO薄膜,利用梯度氧气流量法获得的薄膜具有较好的透过率,并且维持较好的电学特性,此外薄膜的绒面结构取得明显改善;该ZnO-TCO薄膜应用于微晶硅薄膜电池或非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳电池,可提高光散射作用,增加入射光程,有效降低有源层厚度,提高Si基薄膜太阳电池的效率和稳定性。

    一种高稳定性非晶硅/微晶硅叠层太阳电池及制备方法

    公开(公告)号:CN102244081B

    公开(公告)日:2012-11-07

    申请号:CN201110186291.4

    申请日:2011-07-05

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种高稳定性非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,由衬底、透明导电膜、p型掺杂窗口层P1、非晶硅/微晶硅过渡区靠近非晶硅的本征层I1、n型掺杂层N1、p型掺杂窗口层P2、微晶硅本征层I2、n型掺杂层N2、ZnO层、金属Al层、EVA层、背板层依次组成叠层结构,其中P1-I1-N1非晶硅电池为顶电池,以P2-I2-N2微晶硅电池为底电池,并采用底电池电流限制结构。本发明优点是:在非晶硅/微晶硅过渡区靠近非晶硅制备的非晶硅材料,其光吸收系数和光敏性与常规非晶硅相近,由于在非晶网络中嵌入纳米硅晶粒,结构致密光衰退减小,并且采用底电池电流限制,匹配度好;该工艺制备过程简单,易于控制,电池的稳定性高。

    一种非晶硅/微晶硅叠层太阳电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN102208477B

    公开(公告)日:2012-08-22

    申请号:CN201110137576.9

    申请日:2011-05-26

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,由玻璃衬底、透明导电膜、P1-I1-N1非晶硅电池、P2-I2-N2微晶硅电池、非晶硅/微晶硅过渡区靠近非晶硅区的n型层、ZnO层、Al层、EVA层和背板玻璃组成并依次组成叠层结构,其中以P1-I1-N1非晶硅电池作为顶电池,以P2-I2-N2微晶硅电池作为底电池,以ZnO和Al作为复合背电极。本发明的优点:存放在大气中的非晶硅顶电池在制备微晶硅底电池前,用H或Ar等离子体处理顶电池n层,可消除n层表面同大气中的氧气反应生成SiOx层;该制备工艺简单、易于控制、产品优良率高、电池转换效率高,可方便移植到现有的硅基薄膜电池生产线上,产品升级换代成本低,有利于推广。

    一种用于硅薄膜电池陷光结构研究的化学气相沉积设备

    公开(公告)号:CN102220565A

    公开(公告)日:2011-10-19

    申请号:CN201110156698.2

    申请日:2011-06-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种用于硅薄膜电池陷光结构研究的化学气相沉积设备,包括镀膜装置和气体管路,镀膜装置包括镀膜室和装片室,镀膜室内设有衬底、加热器和带筛孔的气盒,装片室设有内部的层式样品架、侧面样品推动杆和顶部的层式样品架升降机构,镀膜室和装片室分别通过管道与真空泵组抽气管道连接;在O2/CO2、B2H6和Ar气携带H2O气或DEZn的气体管路中分别设有进、出口阀、流量计、水密封储罐和DEZn密封储罐并通过管道进入镀膜室。本发明的优点:该化学气相沉积设备,可对样品进行大面积的镀膜并实现源材料的多种选择,提高镀膜效率;可控制薄膜的具体生长过程,操作简单且可靠稳定,提高硅薄膜太阳电池的性能,具有重大的生产实践意义。

    一种非晶硅/微晶硅叠层太阳电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN102208477A

    公开(公告)日:2011-10-05

    申请号:CN201110137576.9

    申请日:2011-05-26

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,由玻璃衬底、透明导电膜、P1-I1-N1非晶硅电池、P2-I2-N2微晶硅电池、非晶硅/微晶硅过渡区靠近非晶硅区的n型层、ZnO层、Al层、EVA层和背板玻璃组成并依次组成叠层结构,其中以P1-I1-N1非晶硅电池作为顶电池,以P2-I2-N2微晶硅电池作为底电池,以ZnO和Al作为复合背电极。本发明的优点:存放在大气中的非晶硅顶电池在制备微晶硅底电池前,用H或Ar等离子体处理顶电池n层,可消除n层表面同大气中的氧气反应生成SiOx层;该制备工艺简单、易于控制、产品优良率高、电池转换效率高,可方便移植到现有的硅基薄膜电池生产线上,产品升级换代成本低,有利于推广。

    一种改善高速沉积微晶硅材料中非晶孵化层的方法

    公开(公告)号:CN101550544B

    公开(公告)日:2011-05-04

    申请号:CN200910068786.X

    申请日:2009-05-11

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种改善高速沉积微晶硅材料中非晶孵化层的方法,公开了一种改善高速沉积本征微晶硅薄膜中起始非晶孵化层的方法:将衬底放在真空室内,采用等离子体增强化学气相沉积或者热丝化学气相沉积技术在衬底上沉积高速率本征微晶硅薄膜;采用改变沉积过程中加热温度的办法来改变反应前驱物在衬底表面的迁移能力,进而来改变高速率材料初期的非晶孵化层。本发明有益效果是:通过改变沉积高速率微晶硅材料时的加热温度,而达到对反应前驱物在衬底表面迁移时间的控制,进而达到改善材料非晶硅孵化层厚度的效果。

    染料敏化太阳电池用有上转换功能的纳米多孔半导体薄膜

    公开(公告)号:CN101373669B

    公开(公告)日:2011-03-23

    申请号:CN200810152279.X

    申请日:2008-10-10

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/542 Y02E10/549

    Abstract: 本发明公开一种染料敏化太阳电池用有上转换功能的纳米多孔半导体薄膜,纳米多孔半导体薄膜,是由染料敏化纳米太阳电池用的常规纳米多孔半导体薄膜和具有上转换功能的上转换材料的组合,或是采用化学的或物理的方法直接合成具有上转换功能的纳米多孔半导体薄膜。常规纳米多孔半导体薄膜和上转换材料的组合,是通过机械搅拌或超声混合的方式组合成纳米多孔半导体薄膜,或是直接将稀土离子掺入到常规的纳米多孔半导体薄膜中,形成具有上转换功能的纳米多孔半导体薄膜。上转换材料和常规纳米多孔半导体薄膜之间的比例为0.01-1之间。本发明可将红外光上转换为染料敏化纳米材料易于吸收的可见光,可以有利于增强染料分子吸收更宽谱域的太阳光,这样将进一步提高电池的光电转换效率。

    具有类金字塔结构的绒面ZnO薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN101562216A

    公开(公告)日:2009-10-21

    申请号:CN200910069035.X

    申请日:2009-05-27

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种具有类金字塔结构的绒面ZnO薄膜的制备方法。本发明以醋酸锌作为Zn源,硝酸铟或醋酸铟作为掺杂铟源,硝酸铝或醋酸铝作为掺杂铝源,硝酸镓或醋酸镓作为掺杂镓源,以无水乙醇和/或水作为溶剂,分别配置成一定浓度的锌源溶液和掺杂源溶液,并混合,再向其中加入冰乙酸;用高纯N2或空气作为载气,把上述反应液输送至薄膜沉积室内进行生长。衬底可为玻璃或不锈钢等,生长温度为300℃-550℃。本发明在不需要B2H6掺杂的情况下,采用廉价无毒的化学药品,利用低成本的超声雾化设备直接获得具有光散射特征的绒面结构的ZnO薄膜;因此本发明对环境不会造成污染,属于“绿色”环保型技术,该方法可适合大面积(例如S=1.2m×0.6m)ZnO透明导电薄膜的制备。

    高速沉积优质本征微晶硅薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN101315958A

    公开(公告)日:2008-12-03

    申请号:CN200810053846.6

    申请日:2008-07-15

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 本发明公开了一种高速沉积优质本征微晶硅薄膜的制备方法,利用超高频等离子体增强化学气相沉积技术,其中,将高速沉积本征微晶硅薄膜的制备过程划分为至少两个时间段,每个时间段对应一个输入功率,在所述高速沉积本征微晶硅薄膜的制备过程中,所述输入功率以功率降低梯度呈递减的规则变化。本发明采用逐渐降低输入功率的方法沉积本征微晶硅薄膜,达到控制本征微晶硅薄膜纵向微结构演变和提高微结构致密性,从而提高高速沉积微晶硅太阳电池的光电转换效率。

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