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公开(公告)号：CN111293222A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010118785.8
申请日：2020-02-25
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种正交叉指全背接触钙钛矿太阳电池结构。该结构从下到上依次是：1)衬底；2)正电极；3)空穴传输层；4)绝缘隔离层；5)负电极；6)电子传输层；7)钙钛矿吸收层；8)钝化层；9)减反保护层。其特征在于正电极和负电极均在电池的背光面，正交排列但不相连，通过绝缘材料填充等方式进行相互隔断。钙钛矿吸收层可采用多晶或单晶钙钛矿材料；钝化层采用PMMA、PEAI等化合物减少钙钛矿吸收层表界面缺陷及其载流子复合；减反保护层为低折射率致密薄膜或绒面结构减反膜。本发明公开的太阳电池结构可以避免迎光面电极的遮光损失和电荷传输层或衬底的寄生吸收，提高钙钛矿太阳电池转换效率，并改善太阳电池外观。
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公开(公告)号：CN109182971B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201810757314.4
申请日：2018-07-11
Applicant: 南开大学
IPC: C23C14/08 , C23C14/34 , H01L31/0224 , H01L31/18
Abstract: 一种利用反应等离子沉积技术生长宽光谱MGZO‑TCO薄膜的方法及其应用，属于光电子器件领域。以组分纯度为99.99％的MgO和Ga2O3掺杂的ZnO靶材即ZnO:Ga2O3:MgO陶瓷靶作为靶材原料，溅射气体为Ar气，镀膜过程中引入少量H2或O2，基片偏压0‑150V；衬底温度为室温‑200度，得到结构为glass/MGZO薄膜。器件界面生长缓冲层SnOx，获得复合结构SnOx/MGZO薄膜。本发明薄膜具有宽光谱透过率，并且维持优良的电学特性和表面结构，应用于晶硅异质结太阳电池器件，可提高晶体硅异质结太阳电池等器件效率。
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公开(公告)号：CN108198904B
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201711453544.3
申请日：2017-12-28
Applicant: 南开大学 , 天合光能股份有限公司
IPC: H01L31/18 , H01L31/048
Abstract: 本发明提供一种钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的封装方法，涉及太阳电池领域。该方法是在钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池正表面，利用特殊设计的掩膜板来制备便于封装的透明电极与金电极，再使用平均透过率在89％以上的超薄玻璃或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜以及透明AB胶来对钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池进行封装，最大程度地保证了密封性，使得钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的稳定性得到明显的提升，且方法简单，易于实施。
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公开(公告)号：CN108428797B
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201810279295.9
申请日：2018-03-31
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种基于辊涂工艺的柔性大面积钙钛矿太阳电池的制备方法，包括以下步骤：一、处理柔性导电衬底；二、采用辊涂工艺在柔性导电衬底上依次制备电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层，或者采用辊涂工艺在柔性导电衬底上依次制备空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层；三、制备顶电极和底电极，制得钙钛矿太阳电池。本发明通过调整辊涂工艺参数，可以有效解决柔性衬底易变形、钙钛矿结晶质量差和厚度不均等技术难题；提高镀膜均一性和平整性，可以实现柔性尤其是大面积钙钛矿太阳电池的制备，拓展了钙钛矿太阳电池的应用场景；该方法有望真正实现在柔性衬底上快速、低成本、卷对卷生产大面积钙钛矿电池。
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公开(公告)号：CN107507928A
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201710594119.X
申请日：2017-07-20
Applicant: 南开大学
IPC: H01L51/56
CPC classification number: H01L51/56
Abstract: 一种调控钙钛矿/硅叠层电池光电流匹配的方法，该方法以硅太阳电池为底部电池，钙钛矿太阳电池为顶部电池，通过调节顶部透明导电电极的厚度，实现了透明导电薄膜中因干涉相消产生的增透峰的峰位在可见光区域移动。钙钛矿顶电池在500-600nm波段往往具有较高的光谱响应。当透明导电薄膜的增透峰在相应波段范围时，一方面可起到增透膜的作用，增大顶部钙钛矿电池外量子效率(EQE)响应，提升光电流；另一方面也可调整顶电池在短波段对光的吸收及在长波段光的透过，对顶、底电池的光谱分配做出微调，进一步实现顶、底电池电流匹配。该方法可有效提升叠层电池中的光谱响应，进而提升器件的短路电流密度及效率，且该方法简单，易于实施。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107369767A
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201710593693.3
申请日：2017-07-20
Applicant: 南开大学
CPC classification number: Y02E10/549 , H01L51/4213 , H01L51/42 , H01L51/4253 , H01L51/441
Abstract: 本发明涉及太阳电池领域，提供了一种钙钛矿/硅异质结两端叠层太阳电池，该叠层太阳电池以硅异质结太阳电池为底部电池，钙钛矿太阳电池为顶部电池，以ITO作为隧穿结，利用硅电池与钙钛矿相匹配的能级，获得高开压、高效率电池。通过在顶电池空穴传输层上制备一层中间保护层，以保护其不受后续透明电极损伤、防止结构受损，提高叠层电池填充因子进而提高效率。该结构所采用的材料制备方法简单，易于实施，可获得较好的转换效率。
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公开(公告)号：CN107302038A
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201710176499.5
申请日：2017-03-23
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/054 , H01L51/48 , H01L51/44
CPC classification number: Y02E10/52 , Y02E10/549 , Y02P70/521 , H01L31/18 , H01L31/054 , H01L51/42 , H01L51/447
Abstract: 一种实现表面等离子激元增强型纳米结构薄膜太阳电池的方法，包括在衬底之上依次制备一个二氧化硅纳米球阵列/银纳米颗粒复合纳米结构和一个PIN或NIP型薄膜太阳电池。其中二氧化硅纳米球阵列采用浸渍提拉法及等离子体刻蚀技术制备获得，银纳米颗粒结构制备工艺为蒸发、溅射、溶胶凝胶、聚焦离子束刻蚀或电子束刻蚀技术中至少一种；薄膜太阳电池包括无机薄膜太阳电池、有机薄膜太阳电池及由以上两种中至少一种构成的叠层太阳电池。本发明有益效果是：表面等离子激元的引入可获得具有定域化高能电场的纳米微腔结构，以增强光程拓展、提升光子剪裁与调制效果，并优化电荷收集性能，利于电池光学及电学特性的同步提升。
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公开(公告)号：CN107302034A
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201710174398.4
申请日：2017-03-22
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/0236 , H01L31/075 , H01L31/0445
CPC classification number: Y02E10/50 , H01L31/02366 , H01L31/0445 , H01L31/075
Abstract: 一种表面等离子激元增强型纳米微腔结构的太阳电池，包括一个具有表面等离子激元增强特性的复合三维纳米微腔和一个PIN或NIP型薄膜太阳电池。其中具有表面等离子激元增强特性的复合三维纳米微腔由氧化物三维纳米结构与金属纳米颗粒构成；其中薄膜太阳电池包括无机薄膜太阳电池、有机薄膜太阳电池及由以上两种中至少一种构成的叠层太阳电池。本发明有益效果是：将金属纳米颗粒的表面等离子激元作用引入三维纳米微腔陷光结构中，获得具有定域化高能电场的纳米微腔结构，以增强光程拓展、提升光子剪裁与调制效果，获得良好陷光效果，并优化电荷收集性能，该结构能够获得提高电池有效光学吸收效率及降低光生载流子复合几率的良好效果，可应用于各类薄膜太阳电池中，利于电池光学及电学特性的同步提升。
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公开(公告)号：CN103474483B
公开(公告)日：2017-10-17
申请号：CN201310416645.9
申请日：2013-09-13
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/052 , H01L31/18 , H01L31/20
CPC classification number: Y02E10/50 , Y02P70/521
Abstract: 一种周期性结构的背反射电极，包括衬底层、形成模板作用的第一层金属薄膜和起修饰作用的第二层金属薄膜，两层金属薄膜均为金属Ag、Al或Mo薄膜，构成具有宽光谱散射作用的周期性结构的背反射电极；其制备方法，利用水浴方法组装聚苯乙烯（PS）微球，用O2等离子刻蚀PS微球，利用刻蚀后的聚苯乙烯微球的模板作用，得到具有宽光谱散射作用的周期性结构的背反射电极用于作薄膜太阳电池的背反射电极。本发明的优点是：利用聚苯乙烯微球的模板作用和磁控溅射或蒸发金属薄膜，实现了高散射的周期性结构背反射电极的制备；应用于薄膜太阳电池，其短路电流密度和转换效率得到了提高。
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公开(公告)号：CN105349966A
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201510670221.4
申请日：2015-10-15
Applicant: 南开大学
IPC: C23C16/40 , C23C16/02 , H01L31/0224
CPC classification number: C23C16/02 , C23C16/0227 , C23C16/407 , H01L31/022483
Abstract: 一种绒面复合结构ZnO-TCO薄膜的制备方法及应用，所述绒面结构ZnO-TCO薄膜的结构特征为微米级绒面玻璃/MOCVD-ZnO:B纳米薄膜，制备步骤是：1)先用去离子水和稀盐酸(HCl)溶液对玻璃表面进行清洗，然后采用蒙砂粉进行蒙砂刻蚀；抛光次数为1-12次，形成微米级尺寸绒面玻璃，特征尺寸～5至25μm；2)以二乙基锌(DEZn)和水(H2O)为原料，氢稀释浓度为1.0％的硼烷B2H6作为掺杂气体，利用MOCVD技术在上述粗糙微米玻璃上生长纳米尺寸(～300-800nm)高电导ZnO:B透明导电薄膜，薄膜厚度为1000-3000nm。本发明的优点是：成本低廉，可实现微纳米尺寸复合结构的ZnO薄膜，提高光散射能力，用于pin型Si基叠层薄膜太阳电池，可实现较高光电转化效率。
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