一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池组件及其制备方法

    公开(公告)号:CN103346173A

    公开(公告)日:2013-10-09

    申请号:CN201310241044.9

    申请日:2013-06-18

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池组件,由柔性基板、双层Mo金属背电极、铜铟镓硒薄膜吸收层、CdS缓冲层、本征ZnO薄膜阻挡层和透明导电掺铝ZnO薄膜窗口层组成并依次形成叠层结构,其制备过程中在不同层面分别划出三条刻槽。本发明的优点是:适合卷对卷工艺规模化制备大面积柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池组件,满足实际应用中对光伏组件电压和电流的要求,实现了柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池的内部串联,组件具有不短路有效面积大,同时提高生产效率,降低生产成本。

    一种设置AlN薄膜层的铜铟镓硒薄膜太阳电池

    公开(公告)号:CN102544138A

    公开(公告)日:2012-07-04

    申请号:CN201210027169.7

    申请日:2012-02-08

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50

    Abstract: 一种设置AlN薄膜层的铜铟镓硒薄膜太阳电池,包括衬底、Mo背电极层、CIGS吸收层、CdS缓冲层、本征氧化锌(i-ZnO)层、掺杂氧化锌(ZnO:Al)窗口层和前电极镍铝,在衬底与Mo背电极层之间设置AlN薄膜层,金属衬底时AlN薄膜层作为电绝缘杂质阻挡层,玻璃衬底时AlN薄膜层作为杂质阻挡和应力过渡层,聚合物衬底时AlN薄膜层作为热缓冲层。本发明的优点是:采用简单、低廉的磁控溅射技术,制备氮化铝(AlN)薄膜作为衬底的杂质阻挡层或电绝缘层,即使在较高衬底温度下制备太阳电池,也能够对金属原子具有很好的阻挡效果且保持其绝缘特性,为制造内联式金属箔衬底薄膜太阳电池提供了先决条件。

    一种柔性不锈钢衬底铜铟镓硒薄膜电池及制备方法

    公开(公告)号:CN102509737A

    公开(公告)日:2012-06-20

    申请号:CN201110340793.8

    申请日:2011-11-02

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种柔性不锈钢衬底铜铟镓硒薄膜太阳电池,为不锈钢箔衬底与多层膜组合结构,所述多层膜包括底电极、吸收层、缓冲层、本征ZnO层、掺铝ZnO层和栅电极并依次叠加构成,其制备方法:在不锈钢衬底上采用磁控溅射法沉积双层Mo背电极,采用三步共蒸发方法制备铜铟镓硒吸收层,用化学水浴法制备CdS缓冲层,用磁控溅射法制备本征ZnO层和掺铝ZnO层,用热蒸发法制备Ni/Al栅电极。本发明的优点是:该方法制备出具有(220)择优生长结构的铜铟镓硒薄膜,解决了阻挡层与其它接触层结合力差的问题,简化制备工艺;该薄膜太阳电池在AM1.5光照条件下,电池效率超过11.0%,应用到太阳电池领域具有重要的推动作用。

    半透明超薄铜铟镓硒的薄膜太阳电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN119947332A

    公开(公告)日:2025-05-06

    申请号:CN202411899233.X

    申请日:2024-12-23

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本公开提出了一种半透明超薄铜铟镓硒的薄膜太阳电池及其制备方法。薄膜太阳电池包括衬底、光吸收层、界面修饰层、缓冲层、窗口层和栅电极。其中,衬底由透明导电材料制成;光吸收层为铜铟镓硒,形成于衬底的上方,适用于吸收太阳光,产生载流子;界面修饰层形成于衬底和光吸收层之间,适用于提供光吸收层的结晶平面,并钝化衬底和光吸收层的接触面,阻止光吸收层的元素扩散,减少接触面的载流子复合;缓冲层形成于光吸收层之上,适用于形成势垒并调节功函数,以传输载流子,形成光电流;窗口层形成于缓冲层之上,适用于允许太阳光进入,并提供正向偏压,防止载流子反向流动;栅电极形成于窗口层之上,适用于收集和传输光电流。

    硒源蒸发活化处理设备
    16.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113284966B

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202110542983.1

    申请日:2021-05-18

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供了一种硒源蒸发活化处理设备,用于制备含硒薄膜化合物,该设备包括硒源蒸发装置和硒源活化装置,其中,硒源活化装置包括:硒源活化腔室,硒源活化腔室的一侧设置有活化腔室入口,与硒源蒸发装置出口相连;与硒源活化腔室的一侧相对的另一侧设置有活化腔室出口;硒源活化器,设置于硒源活化腔室内部,用于有效活化硒源装置中硒源蒸发出来的硒蒸气;其中,硒源活化腔室和硒源活化器的制备材料均为非金属材料;硒源活化器的表面设置有n个螺旋状凹槽,其中,n≥3。

    一种铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法及制备得到的太阳电池

    公开(公告)号:CN113380924A

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN202110623729.4

    申请日:2021-06-04

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供一种铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法及制备得到的太阳电池。该薄膜太阳电池吸收层成分的调控方法,包括:在背电极上制备铜锌锡硫前驱体薄膜;对前驱体薄膜进行高温退火,退火过程中通过压力调节控制反应动力学过程,实现吸收层组分调控。本发明中通过反应的动力学控制,减少了Sn元素的流失,精确地调控了吸收层中的Sn含量,为高效铜基薄膜太阳电池的制备提供了一个可控的化学计量吸收层成分的调控方法。由此,增加了开路电压,优化了载流子的传输和收集效率,显著提升了薄膜太阳电池的光电转换效率。本发明压强控制工艺简单,有效地解决了目前吸收层面临的严重Sn流失问题,为薄膜太阳电池的产业化提供了一条路径。

    硒源蒸发活化处理设备
    18.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113284966A

    公开(公告)日:2021-08-20

    申请号:CN202110542983.1

    申请日:2021-05-18

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供了一种硒源蒸发活化处理设备,用于制备含硒薄膜化合物,该设备包括硒源蒸发装置和硒源活化装置,其中,硒源活化装置包括:硒源活化腔室,硒源活化腔室的一侧设置有活化腔室入口,与硒源蒸发装置出口相连;与硒源活化腔室的一侧相对的另一侧设置有活化腔室出口;硒源活化器,设置于硒源活化腔室内部,用于有效活化硒源装置中硒源蒸发出来的硒蒸气;其中,硒源活化腔室和硒源活化器的制备材料均为非金属材料;硒源活化器的表面设置有n个螺旋状凹槽,其中,n≥3。

    一种用于聚酰亚胺衬底铜铟镓硒薄膜太阳能电池的背电极

    公开(公告)号:CN103456802B

    公开(公告)日:2015-09-09

    申请号:CN201310394901.9

    申请日:2013-09-04

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种用于聚酰亚胺衬底铜铟镓硒薄膜太阳能电池的背电极,用薄层Ag作为应力缓冲层并与Mo薄膜构成复合结构,由聚酰亚胺衬底、薄Mo薄膜层、Ag薄膜层和厚Mo薄膜层依次叠加构成,薄Mo薄膜层为高阻Mo层,Ag薄膜层为应力缓冲层,厚Mo薄膜层为阻挡层,阻挡层为双层Mo薄膜;该背电极用于铜铟镓硒薄膜太阳能电池的背电极。本发明的优点是:采用简单、低廉的磁控溅射技术,制备薄Ag薄膜作为应力缓冲层来平衡聚酰亚胺衬底与Mo之间热膨胀系数不匹配所带来的应力,这种复合结构的背电极电阻率比较低,其反射率比较高,对于超薄CIGS电池效率的提升具有重要作用。

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