溅射法生长高迁移率绒面结构IMO/ZnO复合薄膜及太阳电池应用

    公开(公告)号:CN101572279B

    公开(公告)日:2011-06-15

    申请号:CN200910069202.0

    申请日:2009-06-10

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种磁控溅射技术生长新型高迁移率绒面结构IMO/ZnO透明导电薄膜及太阳电池应用的方法。此种技术生长IMO/ZnO薄膜分两个阶段进行。首先,利用溅射技术玻璃衬底上生长高迁移率IMO(即Mo掺杂In2O3)透明导电薄膜,薄膜厚度50-150nm;其次,利用溅射技术生长Al或者Ga低掺杂ZnO薄膜,薄膜厚度500-1200nm,而后借助湿法刻蚀技术创造出绒面结构特征。新型复合TCO薄膜的结构特征是玻璃/高迁移率IMO薄膜/绒面结构ZnO。典型薄膜电阻率~2-8×10-4Ωcm,方块电阻~5-15Ω,载流子浓度~3-10×1020Ωcm,电子迁移率~30-90cm2V-1s-1,可见光和近红外区域平均透过率~80%。高迁移率绒面结构IMO/ZnO薄膜提高了近红外区域光谱透过(λ=800-1500nm),并增强了对入射光的散射,可应用于pin型Si基薄膜太阳电池,尤其是a-Si/μc-Si叠层薄膜太阳电池。

    可获得均匀电场的大面积VHF-PECVD反应室背馈入式平行板功率电极

    公开(公告)号:CN101187016A

    公开(公告)日:2008-05-28

    申请号:CN200710150229.3

    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反应室背馈入式平行板功率电极,包括平行板功率电极板和功率馈入连接端口,其特征在于所述功率馈入连接端口位于功率电极板的背面,功率电极板的正面与衬底S相对。本发明利用电极功率馈入端口位置的优化分布,抑制了电极馈入端口附近电势的对数奇点效应和电势驻波效应,使电场分布均匀性得到较大的改善,因而可以避免由于采用电极边缘功率馈入方式造成的电场分布不均匀问题。本发明解决了大面积电极板电位分布的均匀性问题,为研发大面积VHF-PECVD薄膜沉积和刻蚀系统奠定了基础,可有力推动硅薄膜电池和薄膜晶体管矩阵技术产业化进程。

    MOCVD法超低温制备高电导率、绒面未掺杂ZnO薄膜

    公开(公告)号:CN1945858A

    公开(公告)日:2007-04-11

    申请号:CN200610016251.4

    申请日:2006-10-24

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种MOCVD技术超低温制备高电导率、绒面未掺杂ZnO薄膜的方法。首先利用电子束蒸发技术或者溅射方法在玻璃衬底上沉积一层50-100nm高电导的ITO薄膜作为种子诱导层,其通常具有很好的电导率(~10-4Ωcm);然后利用MOCVD技术低温生长未掺杂的ZnO薄膜。该方法在很低的温度下即可制备具有良好光散射能力的绒面结构ZnO薄膜;其次在不需要B2H6掺杂的情况下,可大幅度降低MOCVD系统生长ZnO薄膜的电阻率(可降至~10-3Ωcm)。通过后续H2低压退火可使薄膜的电子迁移率从~18.6cm2/Vs提高到~32.5cm2/Vs(提高~30%)。该方法特别适合大面积ZnO薄膜的制备。

    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:CN100519836C

    公开(公告)日:2009-07-29

    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。

    宽谱域低温叠层硅基薄膜太阳电池

    公开(公告)号:CN1420570A

    公开(公告)日:2003-05-28

    申请号:CN02159248.9

    申请日:2002-12-30

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50

    Abstract: 本发明的名称是宽谱域低温叠层硅基薄膜太阳电池,涉及叠层电池结构的设计,属于太阳电池技术领域。一般的叠层电池或者光电转换效率低,或者工艺复杂,为此本发明在设计电池时,在第(1)个pin的N层与第2个pin电池的P层之间加一特殊增反射层,该增反射层只反射第1个pin电池吸收范围的光,透射第2个pin电池吸收范围的光,在第2个电池pin的N层与金属电极之间加另一个增反射层,负责反射第2个pin电池吸收范围的光,这样,可以提高电池的光电转换效率、减薄吸收层厚度,不容易发生光衰退,大大缩短制备时间,降低成本。

    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:CN101510577B

    公开(公告)日:2010-12-29

    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。

    溅射法生长高迁移率绒面结构IMO/ZnO复合薄膜及太阳电池应用

    公开(公告)号:CN101572279A

    公开(公告)日:2009-11-04

    申请号:CN200910069202.0

    申请日:2009-06-10

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种磁控溅射技术生长新型高迁移率绒面结构IMO/ZnO透明导电薄膜及太阳电池应用的方法。此种技术生长IMO/ZnO薄膜分两个阶段进行。首先,利用溅射技术玻璃衬底上生长高迁移率IMO(即Mo掺杂In2O3)透明导电薄膜,薄膜厚度50-150nm;其次,利用溅射技术生长Al或者Ga低掺杂ZnO薄膜,薄膜厚度500-1200nm,而后借助湿法刻蚀技术创造出绒面结构特征。新型复合TCO薄膜的结构特征是glass/高迁移率IMO薄膜/绒面结构ZnO。典型薄膜电阻率~2-8×10-4Ωcm,方块电阻~5-15Ω,载流子浓度~3-10×1020Ωcm,电子迁移率~30-90cm2V-1s-1,可见光和近红外区域平均透过率~80%。高迁移率绒面结构IMO/ZnO薄膜提高了近红外区域光谱透过(λ=800-1500nm),并增强了对入射光的散射,可应用于pin型Si基薄膜太阳电池,尤其是a-Si/μc-Si叠层薄膜太阳电池。

    高速沉积优质本征微晶硅薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN101315958A

    公开(公告)日:2008-12-03

    申请号:CN200810053846.6

    申请日:2008-07-15

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 本发明公开了一种高速沉积优质本征微晶硅薄膜的制备方法,利用超高频等离子体增强化学气相沉积技术,其中,将高速沉积本征微晶硅薄膜的制备过程划分为至少两个时间段,每个时间段对应一个输入功率,在所述高速沉积本征微晶硅薄膜的制备过程中,所述输入功率以功率降低梯度呈递减的规则变化。本发明采用逐渐降低输入功率的方法沉积本征微晶硅薄膜,达到控制本征微晶硅薄膜纵向微结构演变和提高微结构致密性,从而提高高速沉积微晶硅太阳电池的光电转换效率。

    高真空薄膜沉积室用的外热式高温电加热器

    公开(公告)号:CN1281779C

    公开(公告)日:2006-10-25

    申请号:CN200410018611.5

    申请日:2004-01-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种高温电加热器,特别是涉及一种适合高真空薄膜沉积室用的外热式高温加热器,可广泛应用于半导体薄膜、薄膜材料和器件技术领域.高温电加热器,它包括真空室体、热阱,耐高温直线电阻管式加热元件组成高密度加热元件阵列,并将其镶嵌入高导热金属散热块,在加热元件阵列与金属散热块间充填耐高温散热胶,以上加热组件通过耐高温散热胶和机械紧固机构与真空室加热阱的非真空侧紧密接触,以获得对真空室体受热面的均匀传热,并通过热辐射对与室体加热面平行的平面样品进行均匀传热,从而实现真空室内的大面积样品获得高度均匀的加热,提高了可达到的样品温度,并彻底避免了加热器对样品和真空室的污染。

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