一种利用反应等离子沉积技术生长宽光谱MGZO-TCO薄膜的方法及应用

    公开(公告)号:CN109182971A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201810757314.4

    申请日:2018-07-11

    Applicant: 南开大学

    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。

    一种窄带隙微晶锗-非晶锗异质吸收层材料及其应用

    公开(公告)号:CN102916061B

    公开(公告)日:2014-12-03

    申请号:CN201210435814.9

    申请日:2012-11-05

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50

    Abstract: 一种窄带隙微晶锗-非晶锗异质吸收层材料,是采用层递式循环沉积方法制备的由微晶锗薄膜和非晶锗薄膜交替生长的多层材料,微晶锗薄膜的厚度为20-50nm,非晶锗薄膜的厚度为1-10nm,然后进行等离子体处理或化学退火处理,如此循环沉积微晶锗薄膜和非晶锗薄膜,直至形成总厚度为50-1500nm的微晶锗-非晶锗异质薄膜;该窄带隙微晶锗-非晶锗异质吸收层材料可用于基于Ⅳ族薄膜材料的宽光谱四端叠层硅基薄膜太阳电池。本发明的优点是:可将薄膜太阳电池的光谱响应范围拓展至1800nm,在不增加设备成本的前提下便可获得基于Ⅳ族薄膜材料的新型宽光谱叠层太阳电池,更加充分地利用了太阳光谱,提高了电池的光电转换效率。

    一种梯度氢气法生长绒面结构ZnO-TCO薄膜及应用

    公开(公告)号:CN102199759B

    公开(公告)日:2012-11-07

    申请号:CN201110132760.4

    申请日:2011-05-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种梯度氢气法生长绒面结构ZnO-TCO薄膜,以玻璃衬底为基片,以ZnO:Ga2O3或ZnO:Al2O3作为靶材原料,溅射气体为Ar气,溅射过程中引入氢气且在溅射镀膜周期中氢气流量呈梯度变化,利用磁控溅射镀膜技术制备绒面结构ZnO-TCO薄膜。本发明的优点是:相比于正常氢气流量下利用磁控溅射镀膜技术获得的绒面结构ZnO-TCO薄膜,利用梯度氢气流量法生长的绒面结构ZnO-TCO薄膜具有较好的透过率和较好的电学特性,且薄膜的绒面结构取得明显改善;该薄膜应用于微晶硅薄膜电池或非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳电池,可提高光散射作用,增加入射光程,有效降低有源层厚度,提高Si基薄膜太阳电池的效率和稳定性。

    一种用于硅薄膜电池陷光结构研究的化学气相沉积设备

    公开(公告)号:CN102220565B

    公开(公告)日:2012-08-29

    申请号:CN201110156698.2

    申请日:2011-06-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种用于硅薄膜电池陷光结构研究的化学气相沉积设备,包括镀膜装置和气体管路,镀膜装置包括镀膜室和装片室,镀膜室内设有衬底、加热器和带筛孔的气盒,装片室设有内部的层式样品架、侧面样品推动杆和顶部的层式样品架升降机构,镀膜室和装片室分别通过管道与真空泵组抽气管道连接;在O2/CO2、B2H6和Ar气携带H2O气或DEZn的气体管路中分别设有控制气体通断的气动阀、流量计、压力表、针阀、水密封储罐和DEZn密封储罐并通过管道进入镀膜室。本发明的优点:该化学气相沉积设备,可对样品进行大面积的镀膜并实现源材料的多种选择,提高镀膜效率;可控制薄膜的具体生长过程,操作简单且可靠稳定,提高硅薄膜太阳电池的性能,具有重大的生产实践意义。

    一种梯度温度生长柔性衬底绒面结构ZnO薄膜

    公开(公告)号:CN102191487B

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110087970.6

    申请日:2011-04-08

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50

    Abstract: 一种梯度温度生长柔性衬底绒面结构ZnO薄膜,采用MOCVD技术镀膜,以PET或PEN为柔性衬底,以二乙基锌和水为源材料,以氢稀释硼烷作为掺杂气体,生长B掺杂ZnO透明导电薄膜,镀膜过程中采用梯度温度生长技术,即先在120-130℃下在衬底上生长ZnO薄膜,然后在135-155℃下生长绒面ZnO薄膜。本发明的优点是:梯度温度生长技术改善PET或PEN衬底与ZnO薄膜之间的界面特性;衬底PET和PEN材料价格低廉且具有高透过率特性,便于大面积生产推广;获得ZnO薄膜可直接形成绒面结构,有利于光散射;该薄膜材料应用于PIN型a-Si薄膜太阳电池,光电转换效率高。

    一种生长绒面结构ZnO-TCO薄膜的方法及应用

    公开(公告)号:CN102199758A

    公开(公告)日:2011-09-28

    申请号:CN201110122983.2

    申请日:2011-05-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种生长绒面结构ZnO-TCO薄膜的方法,以玻璃衬底为基片,以纯度99.995%的Zn-Al合金靶为靶材原料,溅射气体为Ar气,溅射过程中引入氧气且在溅射镀膜周期中氧气流量呈梯度变化,利用磁控溅射镀膜技术制备绒面结构ZnO-TCO薄膜。本发明的优点:相比于通常溅射技术获得的绒面结构ZnO-TCO薄膜,利用梯度氧气流量法获得的薄膜具有较好的透过率,并且维持较好的电学特性,此外薄膜的绒面结构取得明显改善;该ZnO-TCO薄膜应用于微晶硅薄膜电池或非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳电池,可提高光散射作用,增加入射光程,有效降低有源层厚度,提高Si基薄膜太阳电池的效率和稳定性。

    一种梯度温度生长柔性衬底绒面结构ZnO薄膜及其应用

    公开(公告)号:CN102191487A

    公开(公告)日:2011-09-21

    申请号:CN201110087970.6

    申请日:2011-04-08

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50

    Abstract: 一种梯度温度生长柔性衬底绒面结构ZnO薄膜,采用MOCVD技术镀膜,以PET或PEN为柔性衬底,以二乙基锌和水为源材料,以氢稀释硼烷作为掺杂气体,生长B掺杂ZnO透明导电薄膜,镀膜过程中采用梯度温度生长技术,即先在120-130℃下在衬底上生长ZnO薄膜,然后在135-155℃下生长绒面ZnO薄膜。本发明的优点是:梯度温度生长技术改善PET或PEN衬底与ZnO薄膜之间的界面特性;衬底PET和PEN材料价格低廉且具有高透过率特性,便于大面积生产推广;获得ZnO薄膜可直接形成绒面结构,有利于光散射;该薄膜材料应用于PIN型a-Si薄膜太阳电池,光电转换效率高。

    一种氢化IMO薄膜或IWO透明导电薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN102176494A

    公开(公告)日:2011-09-07

    申请号:CN201110071729.4

    申请日:2011-03-24

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种氢化IMO薄膜或IWO透明导电薄膜的制备方法,利用磁控溅射镀膜技术制备,用陶瓷靶In2O3:MoO3或In2O3:WO3作为靶材原料,基片为玻璃衬底或聚酰亚胺衬底,溅射气体为Ar气,溅射过程中引入H2,薄膜厚度为80-200nm。本发明利用磁控溅射技术生长IMO或者IWO薄膜,在溅射过程中,引入H2,制备氢化IMO薄膜或氢化IWO透明导电薄膜,可有效提高薄膜的光电性能。检测表明:该薄膜的电阻率为2.0-8.0×10-4Ωcm,电子迁移率为30-120cm2V-1s-1,可见光和近红外区域平均透过率可达80-90%。该氢化IMO或氢化IWO透明导电薄膜应用于非晶硅/微晶硅薄膜太阳电池。

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