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公开(公告)号：CN1257560C
公开(公告)日：2006-05-24
申请号：CN200310107202.8
申请日：2003-12-05
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/042 , H01L21/36 , C23C14/34 , C23C14/06
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-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：CN113972301B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202111225067.1
申请日：2021-10-20
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18 , C23C14/06 , C23C14/08 , C23C14/14 , C23C14/24 , C23C14/30 , C23C14/34 , H01L31/0216 , H01L31/0224
Abstract: 本发明提供了一种铜基薄膜太阳电池及其制备方法，该制备方法包括：在衬底上形成金属电极层；在金属电极层上形成光吸收层，其中，光吸收层包括依次层叠形成的银碱共掺化合物预置层和铜基化合物半导体层，银碱共掺化合物预置层形成于金属电极层上；在光吸收层上形成碱金属化合物钝化层；在碱金属化合物钝化层上形成缓冲层；在缓冲层上形成窗口层；在窗口层上形成顶电极层。基于此方法，在低温制备中够充分完成薄膜内结晶生长，有效提升器件性能。
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公开(公告)号：CN116555719A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310571256.7
申请日：2023-05-18
Applicant: 浙江生波智能装备有限公司 , 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种薄膜沉积系统，包括：真空腔室，真空腔室内设有：阴极；阳极，设置在阴极的相对面，在阴极与阳极之间形成电磁场空间，在电磁场空间内产生等离子体；靶材，设置在阴极和/或阳极上，适用于在电磁场空间内在等离子体的溅射下产生靶材粒子；配有加热器的衬底基板，设置在阴极和阳极的侧面，适用于支撑衬底，以使被等离子体激发活性的靶材粒子和被等离子体激活的第一流体扩散输运至衬底上热生长成膜；运动装置，设置在衬底基板上，适用于控制衬底基板沿阳极与阴极相对的方向运动；以及进气系统，适用于将第一流体输运至真空腔室内。本发明提供的薄膜沉积系统和沉积方法，可以在避免直接轰击损伤衬底及低温条件下在衬底上生长薄膜。
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公开(公告)号：CN110611002B
公开(公告)日：2021-09-24
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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公开(公告)号：CN109671803B
公开(公告)日：2020-11-06
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107507874A
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201710664869.X
申请日：2017-08-07
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/0392 , C25D5/18 , C25D3/54
CPC classification number: Y02E10/50 , H01L31/022425 , C25D3/54 , C25D5/18 , H01L31/03923
Abstract: 一种用于化合物半导体薄膜及太阳电池的脉冲电沉积制备高质量铟薄膜的方法。现有电沉积方法制备的In薄膜表面呈“岛状”形貌，影响薄膜成分和厚度均匀性，对制备高质量半导体薄膜产生不利影响。本发明提供的脉冲电沉积方法在室温下InCl3或In2(SO4)3水溶液中，在阴极金属衬底上施加脉冲电流信号，通过控制脉冲电流密度、脉冲频率和占空比控制金属形核和生长过程，降低晶核尺寸，形成平整致密薄膜。
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公开(公告)号：CN103456802A
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201310394901.9
申请日：2013-09-04
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/18
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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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
IPC: H01L31/0224 , H01L31/18
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。
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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
IPC: H01L31/0352 , H01L31/0304 , H01L31/04
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。
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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
IPC: H01L31/0392 , H01L31/0749 , H01L31/18
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。
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