公开(公告)号：CN102199759B

公开(公告)日：2012-11-07

申请号：CN201110132760.4

申请日：2011-05-20

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈新亮 ,  耿新华 ,  王斐 ,  张德坤 ,  魏长春 ,  黄茜 ,  张建军 ,  张晓丹 ,  赵颖

IPC: C23C14/54 ,  C23C14/08 ,  C23C14/35 ,  H01L31/0224

Abstract: 一种梯度氢气法生长绒面结构ZnO-TCO薄膜，以玻璃衬底为基片，以ZnO:Ga2O3或ZnO:Al2O3作为靶材原料，溅射气体为Ar气，溅射过程中引入氢气且在溅射镀膜周期中氢气流量呈梯度变化，利用磁控溅射镀膜技术制备绒面结构ZnO-TCO薄膜。本发明的优点是：相比于正常氢气流量下利用磁控溅射镀膜技术获得的绒面结构ZnO-TCO薄膜，利用梯度氢气流量法生长的绒面结构ZnO-TCO薄膜具有较好的透过率和较好的电学特性，且薄膜的绒面结构取得明显改善；该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。

公开(公告)号：CN102220565B

公开(公告)日：2012-08-29

申请号：CN201110156698.2

申请日：2011-06-13

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈新亮 ,  赵颖 ,  张晓丹 ,  任慧志 ,  张德坤 ,  魏长春 ,  张建军 ,  耿新华

IPC: C23C16/24 ,  C23C16/44

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控制气体通断的气动阀、流量计、压力表、针阀、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。

公开(公告)号：CN102191487B

公开(公告)日：2012-06-27

申请号：CN201110087970.6

申请日：2011-04-08

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈新亮 ,  赵颖 ,  张德坤 ,  魏长春 ,  张建军 ,  张晓丹 ,  耿新华

IPC: C23C16/52 ,  C23C16/40 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/075

CPC classification number: Y02E10/50

Abstract: 一种梯度温度生长柔性衬底绒面结构ZnO薄膜，采用MOCVD技术镀膜，以PET或PEN为柔性衬底，以二乙基锌和水为源材料，以氢稀释硼烷作为掺杂气体，生长B掺杂ZnO透明导电薄膜，镀膜过程中采用梯度温度生长技术，即先在120-130℃下在衬底上生长ZnO薄膜，然后在135-155℃下生长绒面ZnO薄膜。本发明的优点是：梯度温度生长技术改善PET或PEN衬底与ZnO薄膜之间的界面特性；衬底PET和PEN材料价格低廉且具有高透过率特性，便于大面积生产推广；获得ZnO薄膜可直接形成绒面结构，有利于光散射；该薄膜材料应用于PIN型a-Si薄膜太阳电池，光电转换效率高。

公开(公告)号：CN101820003B

公开(公告)日：2012-05-30

申请号：CN201010156218.8

申请日：2010-04-27

Applicant: 南开大学

Inventor： 张晓丹 ,  黄茜 ,  赵颖

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/042 ,  H01L31/18 ,  C23C14/35

CPC classification number: Y02E10/50 ,  Y02P70/521

Abstract: 一种薄膜太阳电池用双层氧化锌透明导电薄膜及其制备方法。该方法利用对沉积薄膜过程中沉积气氛的有效调控，实现同时具有(0001)结晶相的电荷传输层与结晶相的绒面散射层的双层ZnO薄膜结构。首先在衬底上沉积具有(0001)结晶相的ZnO多晶薄膜，随后在其上原位生长具有()结晶相的ZnO多晶薄膜，经过湿法腐蚀工艺处理后得到具有良好电学特性与陷光结构的透明导电氧化锌薄膜材料。本发明所述氧化锌为掺杂半导体，如ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:B、ZnO:Mo、ZnO:W等n型半导体材料，可应用于非晶硅基、微晶硅基、纳米硅基薄膜的单结及多结太阳电池。

公开(公告)号：CN102237451A

公开(公告)日：2011-11-09

申请号：CN201110189292.4

申请日：2011-07-07

Applicant: 南开大学

Inventor： 张晓丹 ,  赵颖 ,  焦宝臣 ,  魏长春

IPC: H01L31/18 ,  C23C14/08 ,  C23C14/35

CPC classification number: Y02P70/521

Abstract: 一种改善ZnO薄膜形貌和电学特性的方法，步骤如下：1）以醋酸锌为Zn源、醋酸铟为掺杂铟源、水和无水乙醇的混合液为溶剂，将醋酸锌加入溶剂中制得前驱物混合液并加入冰乙酸，以空气为载气，采用超声喷雾热分解法在玻璃衬底上制备具有三角块形貌的铟掺杂ZnO薄膜；2）以锌铝合金为靶材，采用磁控溅射法在上述铟掺杂ZnO薄膜上制备铝掺杂ZnO薄膜。本发明的优点是：制备的铟掺杂ZnO/铝掺杂ZnO复合薄膜具有圆锥型绒面形貌，消除了棱角和锐利的尖峰，对入射光具有较强的散射作用，同时利用了溅射技术制备的ZnO薄膜具有低电阻率的特点，使ZnO透明薄膜的导电特性得到明显的提高和改善。

公开(公告)号：CN102199758A

公开(公告)日：2011-09-28

申请号：CN201110122983.2

申请日：2011-05-13

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈新亮 ,  王婓 ,  耿新华 ,  张德坤 ,  魏长春 ,  张晓丹 ,  赵颖

IPC: C23C14/54 ,  C23C14/08 ,  C23C14/35 ,  H01L31/0224

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。

公开(公告)号：CN102191487A

公开(公告)日：2011-09-21

申请号：CN201110087970.6

申请日：2011-04-08

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈新亮 ,  赵颖 ,  张德坤 ,  魏长春 ,  张建军 ,  张晓丹 ,  耿新华

IPC: C23C16/52 ,  C23C16/40 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/075

CPC classification number: Y02E10/50

Abstract: 一种梯度温度生长柔性衬底绒面结构ZnO薄膜，采用MOCVD技术镀膜，以PET或PEN为柔性衬底，以二乙基锌和水为源材料，以氢稀释硼烷作为掺杂气体，生长B掺杂ZnO透明导电薄膜，镀膜过程中采用梯度温度生长技术，即先在120-130℃下在衬底上生长ZnO薄膜，然后在135-155℃下生长绒面ZnO薄膜。本发明的优点是：梯度温度生长技术改善PET或PEN衬底与ZnO薄膜之间的界面特性；衬底PET和PEN材料价格低廉且具有高透过率特性，便于大面积生产推广；获得ZnO薄膜可直接形成绒面结构，有利于光散射；该薄膜材料应用于PIN型a-Si薄膜太阳电池，光电转换效率高。

公开(公告)号：CN102176494A

公开(公告)日：2011-09-07

申请号：CN201110071729.4

申请日：2011-03-24

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈新亮 ,  赵颖 ,  张晓丹 ,  张德坤 ,  魏长春 ,  张建军 ,  耿新华

IPC: H01L31/18 ,  C23C14/08 ,  C23C14/35

CPC classification number: Y02P70/521

Abstract: 一种氢化IMO薄膜或IWO透明导电薄膜的制备方法，利用磁控溅射镀膜技术制备，用陶瓷靶In2O3:MoO3或In2O3:WO3作为靶材原料，基片为玻璃衬底或聚酰亚胺衬底，溅射气体为Ar气，溅射过程中引入H2，薄膜厚度为80-200nm。本发明利用磁控溅射技术生长IMO或者IWO薄膜，在溅射过程中，引入H2，制备氢化IMO薄膜或氢化IWO透明导电薄膜，可有效提高薄膜的光电性能。检测表明：该薄膜的电阻率为2.0-8.0×10-4Ωcm，电子迁移率为30-120cm2V-1s-1，可见光和近红外区域平均透过率可达80-90%。该氢化IMO或氢化IWO透明导电薄膜应用于非晶硅/微晶硅薄膜太阳电池。

公开(公告)号：CN102176471A

公开(公告)日：2011-09-07

申请号：CN201110058727.1

申请日：2011-03-11

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈新亮 ,  耿新华 ,  王斐 ,  闫聪博 ,  张德坤 ,  孙建 ,  魏长春 ,  张建军 ,  张晓丹 ,  赵颖

IPC: H01L31/0352 ,  H01L31/0232 ,  H01L31/18 ,  C23C16/40 ,  C23C16/44 ,  C23C14/35 ,  C23C14/06 ,  H01L31/20 ,  H01L31/042

CPC classification number: Y02E10/52 ,  Y02P70/521

Abstract: 一种绒面结构BZO/HGZO复合薄膜，具有玻璃/绒面结构BZO/高电导率HGZO结构，其中BZO为B掺杂ZnO；HGZO为H化Ga掺杂ZnO；其制备方法是利用MOCVD技术和磁控溅射技术相结合生长高迁移率绒面结构BZO/高电导率HGZO薄膜；该复合薄膜可应用于pin型μc-Si薄膜太阳电池和a-Si/μc-Si叠层薄膜太阳电池。本发明的优点：MOCVD技术获得的BZO薄膜具有绒面结构，同时在较低B掺杂情况下有效地降低了自由载流子浓度，提高了薄膜电子迁移率，减少了对i近红外区域的吸收；磁控溅射技术生长高电导并且具有高电子迁移率的HGZO薄膜，降低了对太阳光谱中近红外区域的吸收。

公开(公告)号：CN101882632B

公开(公告)日：2011-09-07

申请号：CN201010202111.2

申请日：2010-06-18

Applicant: 南开大学

Inventor： 陈新亮 ,  赵颖 ,  李林娜 ,  倪牮 ,  张晓丹 ,  张建军 ,  耿新华

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/18 ,  H01L31/04

CPC classification number: Y02E10/50 ,  Y02P70/521

Abstract: 一种玻璃衬底绒面结构ZnO薄膜，利用磁控溅射技术制备，以玻璃为衬底，以Zn-Al合金靶和O2为原材料，以Al为掺杂剂，在真空条件下进行磁控溅射，在玻璃衬底上直接生长绒面结构ZnO薄膜，薄膜厚度(900～1500)nm，薄膜结构为glass/绒面ZnO薄膜，应用于pin型a-Si薄膜太阳电池或a-Si/uc-Si叠层薄膜太阳电池。本发明的优点是：利用磁控溅射技术，镀膜温度相对低，生长速率快，有利于大面积生长；无需后续湿法刻蚀技术制绒，可直接生长获得粗糙表面的绒面结构ZnO-TCO薄膜，有利于增加光散射作用；应用于pin型a-Si薄膜太阳电池，光电转换效率高。