一种光子晶体非晶硅薄膜太阳电池

    公开(公告)号:CN103227226A

    公开(公告)日:2013-07-31

    申请号:CN201310169458.5

    申请日:2013-05-09

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/52

    Abstract: 一种光子晶体非晶硅薄膜太阳电池,由衬底、一维光子晶体背反射器、背电极、n型氢化非晶硅、本征氢化非晶硅、p型氢化非晶硅和前电极组成叠层结构,其中一维光子晶体背反射器是由低折射率介质和高折射率介质周期性交叠构成,周期数大于等于两个周期,背电极和前电极为高透过、高电导、低吸收的透明导电膜并作为电流引出电极。本发明的优点是:该光子晶体非晶硅薄膜太阳电池,克服了采用Ag背电极成本高,采用其他金属背电极反射率不够的问题,保证高效率的同时降低原材料成本。同时还克服了采用金属背电极引入的一系列问题,有助于提高电池开路电压,提升电池稳定性。因与电池工艺兼容,还有助于降低设备投资和厂房面积,提升产能。

    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:CN102916061A

    公开(公告)日:2013-02-06

    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。

    一种具有梯度型带隙特征的纳米硅窗口层及其制备方法

    公开(公告)号:CN102569481A

    公开(公告)日:2012-07-11

    申请号:CN201210022382.9

    申请日:2012-02-01

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种具有梯度型带隙特征的纳米硅窗口层,是在衬底上依次叠加有金属背电极M、透明导电背电极T1、n型硅基薄膜N和本征硅基薄膜I的待处理样品表面沉积形成,由硅薄膜P1、硅薄膜P2和硅薄膜P3依次叠加构成;其制备方法是:在较低的辉光功率下沉积厚度较薄的p型硅薄膜P1,然后逐渐升高功率沉积薄膜P2,最后在较高的功率下完成窗口层P3。本发明的优点是:该纳米硅窗口层用于n-i-p型硅基薄膜太阳电池的窗口层时,既可获得高电导和宽带隙,又能有效地减小太阳电池i/p界面的轰击,还可以实现本征层和窗口层之间的带隙匹配,显著提高太阳电池的填充因子、开路电压和光谱响应,从而得到高光电转换效率的硅基薄膜太阳电池。

    一种全谱域叠层硅基薄膜太阳电池

    公开(公告)号:CN101777591A

    公开(公告)日:2010-07-14

    申请号:CN200910245205.5

    申请日:2009-12-30

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50

    Abstract: 一种全谱域叠层硅基薄膜太阳电池,由三个硅基薄膜太阳电池叠加沉积在衬底上制成,其中第一个p-i-n是宽带隙硅基薄膜电池,第二个p-i-n电池是中间带隙硅基薄膜太阳电池,第三个p-i-n电池是窄带隙硅基薄膜太阳电池,其采用硅、锗合金型窄带隙材料作为吸收层,带隙为(0.66~1.1)eV、厚度为(1000~3000)nm。本发明的优点是:结构新颖,窄带隙材料采用硅、锗合金型,通过与其它硅基薄膜合金材料的组合,使不同吸收层材料的带隙为2.0eV~0.66eV,可实现叠层电池的电流最佳匹配,实现硅基薄膜电池对太阳光谱300nm~1800nm的全谱域响应,提高了电池的光电转换效率。

    一种聚酰亚胺塑料衬底柔性硅基薄膜太阳电池集成组件的制造方法

    公开(公告)号:CN101510575A

    公开(公告)日:2009-08-19

    申请号:CN200910068278.1

    申请日:2009-03-27

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种聚酰亚胺塑料衬底柔性硅基薄膜太阳电池集成组件的制造方法,将透光性好的浆体聚酰亚胺刮涂在普通玻璃上,分两部低温固化,形成玻璃-聚酰亚胺薄膜复合衬底,然后按着玻璃衬底硅基薄膜太阳电池组件的制备工艺形成电池组件,引线封装后采用室温下用水浸泡的方式将已制备好的太阳电池组件从玻璃上剥离,从而获得塑料衬底的柔性电池集成组件。本发明的优点是:可利用现已成熟的玻璃衬底硅基薄膜太阳电池组件的制备设备和加工技术制造新型塑料衬底柔性硅基薄膜太阳电池集成组件,节省了昂贵的柔性衬底太阳电池设备和工艺的设计、可大大降低了制造成本,有利于加快该类新型电池的产业化进程。

    一种混合维度复合钙钛矿薄膜及其制备方法和应用、光敏薄膜晶体管

    公开(公告)号:CN113130767A

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN202110411942.9

    申请日:2021-04-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明属于光敏薄膜晶体管技术领域,特别涉及一种混合维度复合钙钛矿薄膜及其制备方法和应用、光敏薄膜晶体管。本发明提供了一种混合维度复合钙钛矿薄膜,包括层叠设置的三维有机无机杂化钙钛矿层和二维有机无机杂化钙钛矿层;三维有机无机杂化钙钛矿层的化学组成为:ABX3,A为有机胺阳离子,B为IVA族金属阳离子,X为卤素阴离子;二维有机无机杂化钙钛矿层的化学组成为:(PEA)2(MA)n‑1PbnI3n+1,n正整数。实施例表明,本发明提供的混合维度复合钙钛矿薄膜14天XRD图谱无变化,吸收光谱无变化,光电流无变化,环境稳定性高;以混合维度复合钙钛矿薄膜为有源沟道层得到的光敏薄膜晶体管光电性能优良。

    一种薄膜晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN104766893A

    公开(公告)日:2015-07-08

    申请号:CN201510184202.0

    申请日:2015-04-17

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: H01L29/78696 H01L29/1033 H01L29/26 H01L29/66742

    Abstract: 一种薄膜晶体管,由衬底、栅电极、栅绝缘层、有源沟道层和源漏电极叠加组成,其中有源沟道层为有机/无机复合钙钛矿薄膜,各层薄膜的厚度为:栅电极1μm、栅绝缘层200-400nm、有源沟道层200-300nm、源漏电极1μm。本发明的优点是:该薄膜晶体管将有机/无机复合钙钛矿材料用于薄膜晶体管的有源沟道层,结合了无机半导体的高迁移率和有机半导体的柔韧、便宜,低温易制备等优点,既具有比有机薄膜晶体管更高的驱动能力,同时又兼具简单、低成本及易于在柔性衬底上的大面积制备的能力;其制备方法简单易行,有利于工业化应用。

    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。

    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。

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