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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
IPC: B32B9/04 , H01L31/028 , H01L31/18 , H01L31/042 , C23C16/50 , C23C16/42 , B32B7/02
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。
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公开(公告)号:CN101724821B
公开(公告)日:2011-05-11
申请号:CN200910245083.X
申请日:2009-12-25
Applicant: 南开大学
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种可调控生长硅薄膜电池陷光结构薄膜的磁控溅射系统,可以有效地改变靶材表面的磁场强度和分布状态,减少和避免磁控溅射过程中产生的高能粒子对硅薄膜太阳电池的轰击作用,改善透明导电氧化物TCO和硅Si薄膜的界面特性,可以明显提高硅薄膜太阳电池的性能,具有重大的生产实践意义。
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公开(公告)号:CN101705473B
公开(公告)日:2011-04-13
申请号:CN200910228693.9
申请日:2009-11-25
Applicant: 南开大学
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种用于硅薄膜电池陷光结构研究的物理气相沉积设备,该设备可以对样品进行大面积的镀膜,提高镀膜的效率,以适应大面积产业化的实验需求,并且可以控制薄膜的具体生长过程,操作简洁且可靠稳定,可以明显提高硅薄膜太阳电池的性能,具有重大的生产实践意义。
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公开(公告)号:CN101892464A
公开(公告)日:2010-11-24
申请号:CN201010202098.0
申请日:2010-06-18
Applicant: 南开大学
IPC: C23C16/40 , C23C16/455 , H01L31/0336
Abstract: 一种柔性衬底绒面结构ZnO薄膜,采用金属有机化学气相沉积技术制备,以聚乙烯对苯二甲酯(PET)为柔性衬底,以二乙基锌和水为源材料,硼烷为掺杂气体,生长B掺杂ZnO透明导电薄膜,结构为PET/MOCVD-ZnO;将该薄膜应用于pin型a-Si薄膜太阳电池和a-Si/a-Si叠层薄膜太阳电池,其结构分别是PET/ZnO/pina-Si/Al和PET/ZnO/pin a-Si/pin a-Si/Al。本发明的优点是:柔性衬底PET材料价格低廉且具有高透过率特性,便于大面积生产推广;MOCVD技术可实现低温生长薄膜;获得ZnO薄膜可直接形成绒面结构,有利于光散射;应用于薄膜太阳电池,光电转换效率高。
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公开(公告)号:CN101882632A
公开(公告)日:2010-11-10
申请号:CN201010202111.2
申请日:2010-06-18
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/18 , H01L31/04
CPC classification number: Y02E10/50 , Y02P70/521
Abstract: 一种玻璃衬底绒面结构ZnO薄膜,利用磁控溅射技术制备,以玻璃为衬底,以Zn-Al合金靶和O2为原材料,以Al为掺杂剂,在真空条件下进行磁控溅射,在玻璃衬底上直接生长绒面结构ZnO薄膜,薄膜厚度(900~1500)nm,薄膜结构为glass/绒面ZnO薄膜,应用于pin型a-Si薄膜太阳电池或a-Si/uc-Si叠层薄膜太阳电池。本发明的优点是:利用磁控溅射技术,镀膜温度相对低,生长速率快,有利于大面积生长;无需后续湿法刻蚀技术制绒,可直接生长获得粗糙表面的绒面结构ZnO-TCO薄膜,有利于增加光散射作用;应用于pin型a-Si薄膜太阳电池,光电转换效率高。
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公开(公告)号:CN101257056B
公开(公告)日:2010-06-16
申请号:CN200810052621.9
申请日:2008-04-07
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/075 , H01L31/045
CPC classification number: Y02E10/50
Abstract: 本发明公开了一种柔性衬底硅基薄膜太阳电池,包括衬底S为不透明和透明柔性材料,且太阳电池的结构为P型硅基薄膜/I型硅基薄膜/N型硅基薄膜,所述P型硅基薄膜采用微晶硅、微晶硅碳或微晶硅氧,也可为纳米硅、纳米硅碳或纳米硅氧,I型硅基薄膜采用微晶硅、微晶硅锗或纳米硅、纳米硅锗,N型硅基薄膜采用微晶硅、微晶硅碳或微晶硅氧,也可为纳米硅、纳米硅碳或纳米硅氧。本发明利用微晶硅基或纳米硅基薄膜材料电子和空穴迁移率具有相同数量级的特性,将目前应用于玻璃衬底上比较成熟的P/I/N电池技术合理转移到柔性衬底上,较容易实现工艺的转移。
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公开(公告)号:CN101724821A
公开(公告)日:2010-06-09
申请号:CN200910245083.X
申请日:2009-12-25
Applicant: 南开大学
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种可调控生长硅薄膜电池陷光结构薄膜的磁控溅射系统,可以有效地改变靶材表面的磁场强度和分布状态,减少和避免磁控溅射过程中产生的高能粒子对硅薄膜太阳电池的轰击作用,改善透明导电氧化物TCO和硅Si薄膜的界面特性,可以明显提高硅薄膜太阳电池的性能,具有重大的生产实践意义。
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公开(公告)号:CN101705473A
公开(公告)日:2010-05-12
申请号:CN200910228693.9
申请日:2009-11-25
Applicant: 南开大学
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明公开了一种用于硅薄膜电池陷光结构研究的物理气相沉积设备,该设备可以对样品进行大面积的镀膜,提高镀膜的效率,以适应大面积产业化的实验需求,并且可以控制薄膜的具体生长过程,操作简洁且可靠稳定,可以明显提高硅薄膜太阳电池的性能,具有重大的生产实践意义。
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公开(公告)号:CN101697364A
公开(公告)日:2010-04-21
申请号:CN200910071052.7
申请日:2009-10-30
Applicant: 南开大学
IPC: H01L31/18
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 一种改善单室沉积微晶硅基薄膜太阳电池性能的方法,在微晶硅基薄膜太阳电池的制备方法中,在沉积完电池的n层后且下一个电池还没有进入到反应室中时,采用空腔室辉光方式进行反应腔室中含磷区域的处理,然后再沉积新电池的p层材料。本发明的优点和积极效果:本发明在单室内沉积完上一个电池的n层后,在下一个电池进入反应室前,仅采用原位微晶硅基(纳米硅基)薄膜太阳电池沉积所用的反应气体来进行空腔室辉光的磷污染处理技术,以便降低对随后沉积下一个电池的p层材料特性的影响。这种方法既不增加新的设备改造投资,又不需要引入额外的其它非反应气体,并且可以有效降低磷污染,同时提高电池效率。
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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。
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