用于硅基薄膜太阳电池的禁带可调式光子晶体背反射器

    公开(公告)号:CN103296145A

    公开(公告)日:2013-09-11

    申请号:CN201310168519.6

    申请日:2013-05-09

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种用于硅基薄膜太阳电池的禁带可调式光子晶体背反射器,由低折射率介质和高折射率介质周期性交叠构成,通过调整周期厚度,可在500-750nm、650-1100nm、700-1200nm波段分别取得96%、99%、99%的平均反射率,分别适合于用作单结非晶硅薄膜太阳电池、双结非晶硅/微晶硅和三结非晶硅/非晶硅锗/微晶硅叠层太阳电池的背反射器。本发明的优点是:采用光子晶体作为硅基薄膜太阳电池背反射器,克服了采用Ag背反射器成本高和其他金属背反射器反射率不够的问题,保证了高效率和降低原材料成本,有助于提高电池开路电压,提升电池稳定性;与电池工艺兼容,有助于降低设备投资和厂房面积,提升产能。

    基于AlOx/Ag/ZnO结构的高反射高绒度背电极

    公开(公告)号:CN103280466A

    公开(公告)日:2013-09-04

    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。

    一种硅薄膜太阳电池用宽带隙N型纳米硅材料及制备方法

    公开(公告)号:CN101510566B

    公开(公告)日:2011-07-27

    申请号:CN200910068153.9

    申请日:2009-03-18

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种硅薄膜太阳电池用宽带隙N型纳米硅材料及其制备方法。所述材料为磷或砷掺杂的N型宽带隙纳米硅薄膜。首先将待处理样品放入高真空沉积系统中,利用等离子体增强化学气相沉积方法,通过有效控制辉光功率和硅烷浓度等沉积参数制备出相应的材料。本发明通过辉光功率和硅烷浓度等参数的优化,达到有效控制材料的结构特征和光电性能,利用晶粒尺寸减小带来的纳米效应获得高电导率、宽带隙的N型纳米硅。本发明的有益效果是:将这种宽带隙纳米硅用作非晶硅电池的掺杂层,可以显著增强电池的内建电场,大大提高电池的开路电压,从而得到高光电转换效率的非晶硅太阳电池。

    一种以聚对苯二甲酸乙二酯塑料为衬底非晶硅薄膜太阳电池的制备方法

    公开(公告)号:CN101510577A

    公开(公告)日:2009-08-19

    申请号:CN200910068279.6

    申请日:2009-03-27

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 本发明提出一种在聚对苯二甲酸乙二酯塑料(PET)廉价塑料衬底上低温沉积柔性非晶硅薄膜太阳电池的技术,方法是:首先采用等离子体辉光对PET塑料薄膜进行预处理,以实现硅基薄膜电池所需求的衬底表面形貌;采用高压高氢稀释相结合的方式,在125℃温度下优化非晶硅薄膜材料及电池的性能;在PET塑料衬底上获得了转换效率达到5.4%的柔性非晶硅太阳电池。本发明的优点是,采用廉价的聚对苯二甲酸乙二酯塑料代替昂贵的聚酰亚胺作塑料衬底,成本低廉,性能完全达到使用要求;非晶硅电池部分p、i、n三层均采用低温的制备工艺,沉积温度不超过125℃,在制备过程中能耗大大减少,使得太阳电池的制造成本大大降低。

    可获得均匀电场的大面积VHF-PECVD反应室异形电极

    公开(公告)号:CN101187015A

    公开(公告)日:2008-05-28

    申请号:CN200710150228.9

    申请日:2007-11-19

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种可获得均匀电场的大面积VHF-PECVD反应室异形电极。它的功率电极板在功率馈入端口附近设有对应的附加电极片,所述附加电极片平行于功率电极板水平面,所述附加电极片的厚度小于功率电极板,所述附加电极片连接在功率电极板的功率电极面的边缘。本发明的异形功率电极可以在任意激发频率和任意面积大小的PECVD反应室中采用。这种异形功率电极利用电极功率馈入端口的附加电极改变电极表面电流分布,可以抑制电极馈入端口附近电势的对数奇点效应。

    一种可获得均匀电场的大面积VHF-PECVD反应室电极

    公开(公告)号:CN101187014A

    公开(公告)日:2008-05-28

    申请号:CN200710150227.4

    申请日:2007-11-19

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种可获得均匀电场的大面积VHF-PECVD反应室电极。它包括功率电极板和功率馈入端口,所述功率电极板在功率电极面与功率电极馈入端口之间,设有电极槽。应用本发明的这种电极可获得具有均匀电场的大面积VHF-PECVD反应室。本发明通过优化大面积甚高频功率源馈入方式、电极结构等,解决大面积电极板电位分布均匀性,是研发大面积VHF-PECVD薄膜沉积和刻蚀系统的基础,这种刻槽式电极利用电极功率馈入端口沟槽分布改变电极表面电流的分布,可以抑制电极馈入端口附近电势的对数奇点效应。

    一种具有低成本的银纳米线-MXene电极的晶硅太阳电池的制备方法

    公开(公告)号:CN118693172A

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202410661468.9

    申请日:2024-05-27

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及太阳能电池发电技术领域,具体涉及一种具有低成本的银纳米线‑MXene电极的晶硅太阳电池的制备方法。通过使用低温制备工艺,本发明有效避免了传统硅异质结电池在金属化过程中使用昂贵银浆的问题,有利于硅异质结电池金属化成本的降低,同时保持高效的器件性能。通过引入高电导率的银纳米线提升了Ti3C2Tx Mxene的导电性,有效低减小了器件的串联电阻,从而提升整体的性能。本发明提供了一种制备高性能银纳米线‑MXene结构的电极并降低金属化成本的新方法和新思路,具有在晶硅异质结电池器件中广泛应用的潜力。

    一种高电导率的Ti3C2TxMXene-银纳米线复合电极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN118430875A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410661467.4

    申请日:2024-05-27

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于材料技术领域,具体涉及一种高电导率的Ti3C2Tx Mxene‑银纳米线复合电极材料及其制备方法,该方法包括将Ti3AlC2前驱体经过氟化锂/浓盐酸混合溶液刻蚀后,通过离心和抽滤得到多层黏土状结构的Ti3C2粉末,随后,通过多次离心、水洗及超声处理,获得特定浓度的单层Ti3C2Tx MXene分散液。通过采用超声喷涂技术,将Ti3C2Tx MXene分散液和银纳米线分散液依次喷涂在玻璃基底上,制备导电薄膜。本发明通过MXene薄膜覆盖银纳米线的离散的导电网格,从而扩大了银纳米线导电面积。同时,MXene作为衬底和纳米线之间的连接层,以及作为隔绝银纳米线接触空气的保护层,使得Ti3C2Tx Mxene‑银纳米线薄膜始终保持结构及电学稳定性。本发明的制备流程快速简便,成本低廉,所得到的复合电极材料具有优异的电导率和稳定性,可应用于太阳能电池、柔性器件和超级电容器等领域。同时,该研究为一维纳米线与二维MXene复合材料的理论研究提供了一定的基础。

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