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公开(公告)号：CN101299446A
公开(公告)日：2008-11-05
申请号：CN200810053356.6
申请日：2008-05-30
IPC: H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明涉及一种低成本硒化物前驱薄膜与快速硒硫化热处理制备薄膜太阳电池的方法，它可用于纳米硒化物涂料滚涂或电沉积法制备硒化物前驱薄膜，经过真空快速硒硫化热处理，制备出高效无镉薄膜太阳电池或光伏集成组件。本发明的薄膜电池吸收层带隙呈V型分布，快速硒硫化热处理使多孔疏松薄膜中CuSe/与In4Se3熔融、浸润、液相辅助CIGS薄膜晶体的反应生长和薄膜自身的致密化，反应溅射In2Se3或In2S3中和掉薄膜表层吸附的过量CuxSe，继续溅射微过量的In2S3生成n－高阻Cu(In1－yGay)3(SxSe1－x)5薄膜电池浅埋结，接着反应溅射沉积n型In(OH，S)/ZnS(O，OH)/ZnO(S)缓冲层与i层，溅射透明导电薄膜/与激光加工集成电极联接就完成薄膜太阳电池的制备。
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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
IPC: H01L31/18 , H01L21/02 , H01L31/032 , H01L31/072
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。
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公开(公告)号：CN109671803A
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201811333138.8
申请日：2018-11-09
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/0224
Abstract: 本发明公开一种薄膜太阳能电池制备方法，包括以下步骤：在衬底上形成背电极；在背电极上形成金属预制层，将金属预制层在NaF溶液中进行浸泡处理并烘干，将烘干后的金属预制层进行后硒化处理形成吸收层；形成缓冲层；形成本征氧化锌层和掺杂氧化锌层；以及形成顶电极。本发明通过采用NaF溶液对金属预制层进行处理，使得薄膜太阳能电池的开路电压显著提高，器件效率得到了明显的提升。另外，本发明成本低廉，有利于商业化推广和应用。
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公开(公告)号：CN1285129C
公开(公告)日：2006-11-15
申请号：CN200310107262.X
申请日：2003-12-09
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明涉及无镉铜铟镓硒薄膜太阳能电池缓冲层薄膜的制备方法，在铜铟镓硒光学吸收层薄膜的表面上镀覆金属锌薄膜，然后将镀覆有金属锌薄膜的电池基板表面用光辐照加热，其衬底背面用接触式热源或光辐照方式加热，固态硒源或/和硫源用接触式热源和光辐照协同方式来加热，硒源或/和硫源的温度控制在160～280℃，硒或硫蒸气与锌薄膜之间用光辐射来催化它们的合成反应，锌薄膜的硒化或/和硫化处理温度控制在180～420℃，用时2～10分钟将锌薄膜转化成n-型ZnSe或ZnS半导体薄膜材料，制成无镉铜铟镓硒薄膜太阳能电池中的缓冲层薄膜。本发明方法可在铜铟镓金属预制层后硒化方法制备CIGS薄膜电池的生产线内进行连续化的生产操作。
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公开(公告)号：CN1547262A
公开(公告)日：2004-11-17
申请号：CN200310107262.X
申请日：2003-12-09
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明涉及无镉铜铟镓硒薄膜太阳能电池缓冲层薄膜的制备方法，在铜铟镓硒光学吸收层薄膜的表面上镀覆金属锌薄膜，然后将镀覆有金属锌薄膜的电池基板表面用光辐照加热，其衬底背面用接触式热源或光辐照方式加热，固态硒源或/和硫源用接触式热源和光辐照协同方式来加热，硒源或/和硫源的温度控制在160～280℃，硒或硫蒸气与锌薄膜之间用光辐射来催化它们的合成反应，锌薄膜的硒化或/和硫化处理温度控制在180～420℃，用时2～10分钟将锌薄膜转化成n－型ZnSe或ZnS半导体薄膜材料，制成无镉铜铟镓硒薄膜太阳能电池中的缓冲层薄膜。本发明方法可在铜铟镓金属预制层后硒化方法制备CIGS薄膜电池的生产线内进行连续化的生产操作。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN1547239A
公开(公告)日：2004-11-17
申请号：CN200310107202.8
申请日：2003-12-05
Applicant: 南开大学
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明涉及铜铟镓的硒或硫化物半导体薄膜材料的制备方法，是在铜铟镓硒或/和硫光学吸收层薄膜的制备工艺中，先用真空磁控溅射、加热蒸发或化学水浴电沉积法在钠钙玻璃Mo衬底上分步沉积化学式配比量的Cu、In、Ga金属预制层，再在热处理真空室内进行光硒化或/和硫化反应，其特征在于：对沉积有铜铟镓金属预制层的电池基板双面同时加热,电池基板的背部一面用接触式热源加热,镀覆金属预制层的基板一面用光辐照加热，在其快速、均匀地升温到400～560℃区间时，对硒源或硫源进行接触式热源和光辐照的协同加热，促使铜铟镓金属预制层转变成化合物半导体光电薄膜材料。本发明方法克服了600℃高温硒化或硫化造成的玻璃软化，适合于工业化生产。
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公开(公告)号：CN113471332A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110754941.4
申请日：2021-07-01
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/072
Abstract: 本发明提供一种载流子有效分离的铜基薄膜太阳电池P‑N结结构设计方法及制备得到的太阳电池。该薄膜太阳电池P‑N结结构设计的方法，包括：在背电极上制备P型铜锌锡硫硒吸光层薄膜；在所述吸光层表面沉积弱N型缓冲层薄膜；在所述缓冲层薄膜表面低温沉积N型窗口层，其中低温退火过程中通过界面固态交换反应实现一个新型P‑N结结构设计。由此，形成的新型P‑N结结构实现了载流子的有效分离，优化了载流子的传输和收集效率，增加了开路电压，显著提升了薄膜太阳电池的光电转换效率。本发明工艺简单，有效地解决了目前P‑N结界面的能带排列问题，为薄膜太阳电池的产业化提供了一条路径。
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公开(公告)号：CN110611001B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910906720.7
申请日：2019-09-24
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开一种磷酸盐制备太阳电池的方法，包括以下步骤：在衬底上制备Mo金属电极；将Mo金属电极在浓度为5mmol/L的磷酸盐溶液中进行浸泡，然后以500℃～600℃退火30min，获得P掺杂的Mo电极；在P掺杂的Mo电极上形成金属预制层；对金属预制层进行后硒化处理或后硫化处理形成吸收层；在吸收层上形成缓冲层；在缓冲层上形成本征氧化锌层和掺杂氧化锌层；以及形成顶电极。本发明利用磷酸盐溶液对金属Mo电极进行浸泡并在500℃～600℃退火处理，有效提高了薄膜太阳电池的短路电流、开路电压和器件效率。
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公开(公告)号：CN108977860B
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201810627346.2
申请日：2018-06-19
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种通过电沉积法在Mo衬底上沉积高质量Cu薄膜的方法，该方法通过在Mo衬底上制备出Cu纳米颗粒，使Cu纳米颗粒作为形核点辅助沉积Cu薄膜，从而在Mo衬底表面沉积出表面平整且晶粒细小的Cu薄膜。该方法一方面可修饰Cu薄膜的表面形貌，提升Cu薄膜的薄膜质量；另一方面能够显著降低在Mo衬底上电沉积Cu薄膜对Mo衬底表面形貌的严格要求，并降低对电镀溶液成分和沉积参数的要求。该方法简单易行、操作简便，大大降低了通过电沉积方法在Mo衬底上沉积高质量Cu薄膜的沉积难度。
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公开(公告)号：CN110611002A
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201910907568.4
申请日：2019-09-24
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开一种具有P掺杂的Mo电极的太阳电池制备方法，包括以下步骤：在衬底上制备Mo金属电极；将所述Mo金属电极在浓度级别为mmol/L的磷酸根溶液中进行浸泡，然后以550℃退火30min，获得P掺杂的Mo电极；在所述P掺杂的Mo电极上形成金属预制层；对所述金属预制层进行后硒化处理或后硫化处理形成吸收层；在所述吸收层上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成本征氧化锌层和掺杂氧化锌层；以及形成顶电极。
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