一种低温、低轰击的透明导电薄膜的制备及其在钙钛矿/晶硅叠层太阳电池中的应用

    公开(公告)号:CN119491195A

    公开(公告)日:2025-02-21

    申请号:CN202411659739.3

    申请日:2024-11-20

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 张晓丹 韩纬 黄茜

    Abstract: 本发明公开了一种低温、低轰击的透明导电薄膜的制备及其在钙钛矿/晶硅叠层太阳电池中的应用。通过对不同掺杂比例的TCO陶瓷靶在室温下进行磁控溅射制备该复合薄膜。氩氧混合气作为工艺气体。所有沉积在沉积前均在小于1×10‑5Pa的基础压力下进行。本发明的复合透明导电氧化物薄膜通过调控不同掺杂比例的TCO薄膜溅射气压和功率,调控其不同的生长模式,得到一种低温、低轰击的复合透明导电氧化物薄膜。该复合透明导电氧化物薄膜下层为柱状结晶生长模式,上层为等轴大晶粒生长模式,可以应用在钙钛矿/硅叠层太阳电池中,可以促进载流子在TCO透明电极中垂直和横向传输能力,促进了载流子电荷的有效收集和传输,得到高效钙钛矿/硅叠层太阳电池。

    一种基于混合离子液体添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法

    公开(公告)号:CN119384142A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411297922.3

    申请日:2024-09-18

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 张晓丹 葛欣 赵颖

    Abstract: 一种基于混合离子液体添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法,涉及太阳电池技术领域,该电池结构由下到上依次包括透明导电衬底、双空穴传输层、钙钛矿光吸收层、界面修饰层、电子传输层、缓冲层、金属电极。本发明提供了一种用于上述电池的新型混合离子液体添加剂,包括咪唑醋酸盐和1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐,通过将其引入钙钛矿前驱体溶液中,利用咪唑阳离子和1‑丁基‑3‑甲基咪唑阳离子之间的π‑π相互作用增强阳离子与钙钛矿Pb‑I框架之间的相互作用,有效地抑制不利中间相在钙钛矿结晶过程中的形成。因此,实现了从NMP+PbI2中间相到α‑钙钛矿的单一结晶途径。该方法降低了钙钛矿体相缺陷,并提高了α‑钙钛矿的结晶质量,进而显著提高太阳电池光电转换效率。

    一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层的结构及制备方法

    公开(公告)号:CN118507544A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410661464.0

    申请日:2024-05-27

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有表面等离子激元增强的氧化钼/金属纳米颗粒/氧化钼(MAM)空穴选择性传输层的结构及制备方法。该具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层的特征在于两层MoOx薄膜中间加入一层金属纳米颗粒,组成多层膜结构,具有表面等离子激元增强特性。其具体制备过程为:1)制备第一层MoOx薄膜;2)在第一层MoOx薄膜上制备一层金属纳米颗粒;3)在金属纳米颗粒上制备第二层MoOx薄膜。本发明公开的具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层的优势在于保持MAM薄膜高功函数的同时,通过金属纳米颗粒的加入提升整体的导电性,有利于提升载流子选择能力和降低薄膜电阻。

    嵌套全背接触钙钛矿太阳电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN111599921B

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202010272539.8

    申请日:2020-04-09

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种嵌套全背接触钙钛矿太阳电池。该嵌套全电池从下到上依次包括:1)衬底;2)正电极;3)正电极上的空穴传输层;4)绝缘隔离层;5)负电极;6)负电极上的电子传输层;7)钙钛矿吸收层;8)钝化层;9)减反射保护层。其特征在于正电极和负电极均在电池背光面,两电极相互嵌套但不相连,通过绝缘材料填充等进行相互隔断;钙钛矿吸收层上面的钝化层用以减小表面缺陷及其导致的载流子复合;钝化层上面的减反射保护层同时起到减小光损失和保护钙钛矿层的作用。本发明公开的嵌套全背接触钙钛矿太阳电池可以完全避免正面电极的遮光损失和载流子传输层或透明导电衬底的寄生吸收,提高钙钛矿太阳电池的光利用率和光电转换效率。

    一种非贵金属基酸性电解水析氧反应电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN114540864B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202210160867.8

    申请日:2022-02-22

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种非贵金属基酸性电解水析氧反应电催化剂及其制备方法,所述电催化剂为(Mn,O,Br)新型锰基溴氧化物材料,该材料的具体成分为(Mn7.5O10Br3),制备方法是将锰基卤盐溶解于水中,与锰基硝酸盐溶液混合,均匀滴在导电亲水碳布上然后持续加热而制得。本发明解决了非贵金属催化剂在酸性条件下催化活性及稳定性较差,以及目前工业化电解水装置中使用贵金属基催化剂导致成本高昂的问题。同时该材料兼具优异的酸性析氧电催化活性和高稳定性,有望应用于工业化制氢装置中PEM电解槽中,从而大大降低装置成本。同时制备方法简单,易于操作,为大规模制氢提供了技术可行性。

    一种四元金属基碱性电解海水析氧反应电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN114481211B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202210160803.8

    申请日:2022-02-22

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种四元金属基碱性电解海水析氧反应电催化剂及其制备方法,所述电催化剂为新型四元金属基二维纳米片,其化学式为Ni2.8Fe3.6Cr1.6Mo2.1OH,本发明制备方法是将Ni,Fe,Cr,Mo对应的过渡态金属氯盐溶解于无水乙醇中,再与溶有尿素的无水乙醇溶液混合,然后加入前处理好的泡沫镍进行水热反应而制得。本发明解决了电解海水过程中产生钙镁氢氧化物及析氯竞争反应毒化催化剂的问题,大大提高了催化剂的稳定性。同时该材料兼具低成本的优势及优异的碱性海水析氧电催化活性,有望应用于工业化大规模电解海水制氢中,具有一定的现实意义。同时制备方法简单,易于操作,可批量制取,为大规模制氢提供了技术可行性。

    一种具有微/纳米复合陷光结构的晶硅太阳电池载流子选择性传输层及其制备方法

    公开(公告)号:CN116130527A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310293391.X

    申请日:2023-03-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有微/纳米复合陷光结构的晶硅太阳电池载流子选择性传输层及其制备方法。该微/纳米复合陷光结构载流子选择性传输层包括微米尺寸绒面晶硅和一层具有纳米尺寸绒面载流子选择性传输材料。其具体制备过程为:1)对晶硅硅片进行清洗和制绒,形成微米级尺寸的绒面结构;2)在绒面硅片上面制备一层具有纳米尺寸绒面载流子选择性传输材料。本发明公开的一种具有微/纳米复合陷光结构的晶硅太阳电池载流子选择性传输层,能够同时实现对长波光和短波光的宽光谱陷光,能够明显提高入射光的利用率,从而提高晶硅太阳电池的短路电流密度,从而进一步提升电池的转换效率。

    一种太阳电池中钙钛矿活性层的制备方法

    公开(公告)号:CN115568263A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202211188723.X

    申请日:2022-09-28

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供了一种太阳电池中钙钛矿活性层的制备方法,属于太阳电池技术领域。本发明通过在一次反溶剂制备钙钛矿薄膜的过程中引入二次反溶剂,并向二次反溶剂中引入具有钝化钙钛矿效果的钝化材料MAI(甲胺碘),可以预补偿后退火过程有机盐挥发带来的I空位缺陷,然后采用传统表面钝化方法进行钝化处理,可以实现同时使用两种钝化材料来钝化表面缺陷,会进一步降低表面缺陷态密度,从而显著提高电池的开路电压和填充因子,增加电池的光电转换效率,提升器件性能。该方法不仅可以实现钙钛矿活性层的表面钝化效果,还能改善结晶动力学,提升结晶质量。

    一种钙钛矿太阳电池
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115498111A

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202211188770.4

    申请日:2022-09-28

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及太阳电池技术领域,尤其涉及一种钙钛矿太阳电池。本发明提供了一种钙钛矿太阳电池,包括由下到上依次层叠设置的底层基板、底电极层、空穴传输层、钝化层、钙钛矿光活性层、界面修饰层、电子传输层、缓冲层和顶电极层;所述界面修饰层的材料为双(2‑羟乙基)二甲基氯化铵。所述钙钛矿太阳电池中的界面修饰层的材料能够很好地对钙钛矿表面缺陷进行钝化,进而提高太阳电池的稳定性。

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