一种含硒的ZnO光阳极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN105297072A

    公开(公告)日:2016-02-03

    申请号:CN201510702423.2

    申请日:2015-10-26

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种含硒的ZnO光阳极,包括FTO衬底和在FTO衬底表面依次沉积的ZnO:B薄膜、ZnO薄膜和ZnSe薄膜;以含硒的ZnO光阳极组装光电化学电池用于光电化学电解水,提高ZnO光阳极的光电化学性能。本发明利用热蒸发设备在绒面的ZnO:B-ZnO光阳极上蒸硒原子,降低了光阳极内光生载流子复合速度、提供了PEC性能;利用MOCVD沉积系统和热蒸发沉积系统来制备含硒的ZnO光阳极,制备步骤简单,易操作,可重复性强和易于大面积沉积。

    基于AlOx/Ag/ZnO结构的高反射高绒度背电极

    公开(公告)号:CN103280466B

    公开(公告)日:2015-07-29

    申请号:CN201310169460.2

    申请日:2013-05-09

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种基于AlOx/Ag/ZnO结构的高反射高绒度背电极,由衬底、对长波光陷光作用显著的大绒面结构的AlOx薄膜、对太阳光具有宽谱域高反射特性的Ag薄膜和介质层ZnO薄膜组成并形成叠层结构,其制备方法是:将清洗处理后的衬底放入沉积系统中,依次沉积AlOx薄膜、Ag薄膜和介质层ZnO薄膜,制得基于AlOx/Ag/ZnO结构的复合背电极。本发明的优点是:该结构的复合背电极既有由于大绒面结构AlOx薄膜带来的高绒度特征,同时也具有Ag薄膜的高反射特性,可显著提高光在太阳电池中的利用率和转换效率;该复合背电极可广泛用于基于非晶硅、非晶硅锗、微晶硅、微晶硅锗、纳米硅等材料的单结和多结叠层太阳电池。

    一种含复合发射层硅异质结太阳电池的制备方法

    公开(公告)号:CN103915523A

    公开(公告)日:2014-07-09

    申请号:CN201410158934.8

    申请日:2014-04-21

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521 H01L31/0725 H01L31/202

    Abstract: 本发明提供了一种含复合发射层硅异质结太阳电池的制备方法,该方法在沉积有双面本征非晶硅钝化层I的衬底C的一面沉积非晶硅背场N,而后于N的相对面上在较低掺杂浓度、氢稀释、功率密度的条件下制备结构均匀的非晶硅层P2,再通过提高掺杂浓度、氢稀释、功率密度的条件制备结构均匀的纳米晶硅层P1,两层硅薄膜构成的非晶硅/纳米晶硅复合结构作为硅异质结太阳电池的发射层。该结构可以使材料具有高透过率,高电导的特性,在此基础上也可以改善晶体硅表面的钝化效果,实现提高电池短波响应与输出特性的目的,且其制备方法简单,易于实施。

    一种多孔氧化铝/氧化锌复合陷光背电极及其应用

    公开(公告)号:CN103887351A

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201410140076.4

    申请日:2014-04-09

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521 H01L31/022425 H01L31/02366

    Abstract: 一种多孔氧化铝/氧化锌复合陷光背电极,由铝箔衬底、具有U孔结构的多孔氧化铝陷光层和氧化锌基透明导电薄膜材料叠加组成,其中具有U孔结构的多孔氧化铝陷光层的厚度为0.1-1.2μm,氧化锌基透明导电薄膜厚度为0.5-2.0μm;该多孔氧化铝/氧化锌复合陷光背电极应用于NIP型硅基薄膜电池。本发明的优点是:多孔氧化铝/氧化锌复合陷光背电极结构能够在保持氧化铝多孔结构陷光特性的同时,通过氧化锌层的覆盖显著降低衬底表面均方根粗糙度,即在较小的粗糙度下获得大的陷光特性,从而在提高长波光吸收效率的前提下,减少因衬底粗糙度造成的硅基薄膜结构缺陷的生成,有利于电池光利用率及电池效率的同步提高。

    一种硅衬底表面的陷光结构及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN103489929A

    公开(公告)日:2014-01-01

    申请号:CN201310480237.X

    申请日:2013-10-14

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种硅衬底表面的陷光结构,由在硅衬底表面经过制绒的单晶硅层和在制绒大金字塔上的纳米级尺寸的小金字塔形貌ZnO层构成,ZnO层的厚度为300-1000nm,陷光结构对400-1100nm波长的平均光反射率小于10%;其制备方法,首先在硅衬底表面利用氢氧化钠、异丙醇和硅酸钠进行制绒,然后用氢氟酸、硝酸和醋酸的混合液中试剂进行平滑处理,最后利用MOCVD工艺在制绒硅片沉积具有纳米级尺寸的金字塔,可用于以单晶硅为衬底的HIT电池。本发明的优点是:该硅衬底表面的陷光结构可降低湿法腐蚀绒度硅衬底表面的反射,用于以单晶硅为衬底的硅异质结电池,可增加太阳电池对可见光的吸收和利用。

    一种提高上转换材料光致发光效率的方法

    公开(公告)号:CN102517019B

    公开(公告)日:2013-11-06

    申请号:CN201110344636.4

    申请日:2011-11-04

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种提高上转换材料光致发光效率的方法,采用共烧结工艺制备含纳米银颗粒的NaY1-x-yYbxEryF4上转换材料的方法,通过纳米银颗粒与上转换材料的有效混合,利用定域表面等离子激元的高能局域电场对非线性光学过程的共振增强特性,实现含纳米银颗粒的NaY1-x-yYbxEryF4上转换材料光致发光效率的有效提高。本发明有益效果是:在980nm波长入射光子激发下,将其411nm、524nm、544nm和657nm发光峰强度提高15%以上,获得300-800nm全光谱范围内增益大于20%,具有显著的荧光增强效果。

    一种高绒度反射的导电白色背反射电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN102931244A

    公开(公告)日:2013-02-13

    申请号:CN201210482434.0

    申请日:2012-11-23

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种高绒度反射的导电白色背反射电极,由衬底、腐蚀出弹坑状的ZnO层、金属银层和ZnO界面层组成薄膜叠层结构,所述腐蚀出弹坑状的ZnO层为本征ZnO或掺杂Al、Ga、B、Mo、W的ZnO材料;其制备方法是:先在衬底上采用磁控溅射法制备ZnO薄膜,再用湿法腐蚀制绒工艺获得具有陷光作用的弹坑状陷光绒面层ZnO薄膜,然后依次银薄膜层和ZnO薄膜界面层。该高绒度反射特性的导电白色背反射电极陷光效果好,可同时实现宽光谱、高绒度反射,光利用率高;其制备方法工艺简单、易于实施;作为背反射电极用薄膜太阳电池,比传统的基于绒度金属铝来实现绒度反射制备的相同条件的电池短路电流密度提高了10%。

    一种改善ZnO薄膜形貌和电学特性的方法

    公开(公告)号:CN102237451B

    公开(公告)日:2012-12-12

    申请号:CN201110189292.4

    申请日:2011-07-07

    Applicant: 南开大学

    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。

    一种提高产业化单室沉积非晶硅基薄膜电池效率的方法

    公开(公告)号:CN102097541B

    公开(公告)日:2012-12-12

    申请号:CN201010528189.3

    申请日:2010-11-02

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种提高产业化单室沉积非晶硅基薄膜电池效率的方法,将产业化单室沉积的非晶硅基薄膜太阳电池与窄带隙的微晶硅基太阳电池组成多结叠层太阳电池,对中间的np隧穿结进行工艺设计,形成重掺的掺杂层和良好的隧穿特性,具体步骤如下:1)通过氢等离子工艺刻蚀产业化单室沉积的非晶硅基薄膜太阳电池的非晶硅n层;2)然后通过等离子工艺沉积微晶硅n层;3)最后通过等离子工艺沉积微晶硅基电池。本发明的优点和积极效果:本方法通过氢等离子体处理电池非晶硅n层表面氧化物,然后沉积微晶N和微晶硅底电池,在不需要额外引入其它气体情况下,可以拓宽电池的吸收光谱,获得高的开路电压,提高电池的转换效率。

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