一种绒面结构ZnO-TCO薄膜的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN103413869A

    公开(公告)日:2013-11-27

    申请号:CN201310294317.6

    申请日:2013-07-15

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种绒面结构ZnO-TCO薄膜的制备方法及其应用,绒面结构ZnO-TCO薄膜的结构特征为玻璃/低掺杂型绒面结构ZnO:B/超薄ITO薄膜/高导电透明ZnO:B薄膜,制备步骤是:1)利用MOCVD技术在玻璃衬底上生长绒面结构低含量硼掺杂ZnO透明导电薄膜;2)利用热蒸发技术生长超薄Sn掺杂In2O3薄膜;3)在该薄膜上生长小晶粒尺寸的高导电和高透明ZnO:B薄膜。本发明的优点:MOCVD技术获得的ZnO薄膜,在较低B掺杂情况下可降低自由子流子浓度,提高薄膜电子迁移率;热蒸发技术生长超薄ITO薄膜,促进ZnO薄膜的生长取向,促进晶化;用于pin型Si基叠层薄膜太阳电池,可实现较高光电转化效率。

    一种玻璃衬底绒面结构ZnO薄膜的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN102418080A

    公开(公告)日:2012-04-18

    申请号:CN201110371527.1

    申请日:2011-11-21

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种玻璃衬底绒面结构ZnO薄膜的制备方法,以二乙基锌和水为源材料,以硼烷B2H6为掺杂气体,采用金属有机化学气相沉积法在玻璃衬底上生长绒面结构ZnO-TCO薄膜,分两步进行:1)在玻璃衬底上生长一层大晶粒尺寸的“类金字塔”状结构ZnO薄膜;2)在上述ZnO薄膜生长一层小晶粒尺寸的“圆球”状结构ZnO薄膜;该玻璃衬底绒面结构ZnO薄膜用于pin型“微晶硅”薄膜太阳电池或“非晶硅/微晶硅”叠层薄膜太阳电池。本发明的优点是:该制备方法工艺简单,便于大面积生产推广;通过工艺技术兼容的两步法生长技术,有利于实现可见光及近红外区域光散射和后续硅基薄膜沉积,可有效提高太阳电池的光电转换效率。

    一种梯度氢气法生长绒面结构ZnO-TCO薄膜及应用

    公开(公告)号:CN102199759A

    公开(公告)日:2011-09-28

    申请号:CN201110132760.4

    申请日:2011-05-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种梯度氢气法生长绒面结构ZnO-TCO薄膜,以玻璃衬底为基片,以ZnO:Ga2O3或ZnO:Al2O3作为靶材原料,溅射气体为Ar气,溅射过程中引入氢气且在溅射镀膜周期中氢气流量呈梯度变化,利用磁控溅射镀膜技术制备绒面结构ZnO-TCO薄膜。本发明的优点是:相比于正常氢气流量下利用磁控溅射镀膜技术获得的绒面结构ZnO-TCO薄膜,利用梯度氢气流量法生长的绒面结构ZnO-TCO薄膜具有较好的透过率和较好的电学特性,且薄膜的绒面结构取得明显改善;该薄膜应用于微晶硅薄膜电池或非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳电池,可提高光散射作用,增加入射光程,有效降低有源层厚度,提高Si基薄膜太阳电池的效率和稳定性。

    一种宽光谱特性改善的HAZO/AZO复合透明导电前电极及应用

    公开(公告)号:CN104409528B

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201410729536.7

    申请日:2014-12-01

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 一种宽光谱特性改善的HAZO/AZO复合透明导电前电极,采用磁控溅射及后腐蚀技术,以玻璃或聚酰亚胺为衬底材料,以ZnO∶Al2O3陶瓷靶为靶材原料。首先通过在溅射气氛中引入一定量的氢气,沉积第一层HAZO材料,随后切断氢气通路,原位生长第二层AZO材料,其中HAZO厚度占总厚度的25‑75%,经湿法腐蚀处理,获得具有宽光谱范围内透过率及散射绒度性能提升的HAZO/AZO复合透明导电前电极。本发明有益效果是:该复合透明导电前电极400nm透过率大于75%,400‑1100nm平均透过率大于80%,腐蚀后800nm散射绒度大于70%,400‑1100nm平均散射绒度大于60%,可有效提高薄膜太阳电池的入射光通量及光程,提升电池效率及稳定性。

    一种基于多孔氧化铝模板的绒面前电极的制备方法

    公开(公告)号:CN103469206A

    公开(公告)日:2013-12-25

    申请号:CN201310399347.3

    申请日:2013-09-05

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 一种基于多孔氧化铝模板的绒面前电极的制备方法,步骤为:1)将高纯铝箔依次进行退火、超声清洗、去除自然氧化层、电化学抛光、二次阳极氧化和去除未氧化的铝基底,得到具有U孔结构的透明氧化铝模板;2)将上述透明的氧化铝模板移植到玻璃衬底上,并保持U孔朝下;3)在移植有氧化铝模板的玻璃衬底之上,采用磁控溅射技术制备一层氧化锌基透明导电薄膜材料,获得基于多孔氧化铝模板的绒面前电极。本发明的优点:通过有序多孔氧化铝模板的引入和磁控溅射工艺,直接制备具有纳米结构的高电导透明导电薄膜并作为陷光前电极材料应用,在获得陷光特性的同时,保证了光生载流子的有效传输,有利于硅基薄膜太阳电池光学及电学特性的同步提升。

    一种生长绒面结构ZnO-TCO薄膜的方法及应用

    公开(公告)号:CN102199758B

    公开(公告)日:2012-12-12

    申请号:CN201110122983.2

    申请日:2011-05-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种生长绒面结构ZnO-TCO薄膜的方法,以玻璃衬底为基片,以纯度99.995%的Zn-Al合金靶为靶材原料,溅射气体为Ar气,溅射过程中引入氧气且在溅射镀膜周期中氧气流量呈梯度变化,利用磁控溅射镀膜技术制备绒面结构ZnO-TCO薄膜。本发明的优点:相比于通常溅射技术获得的绒面结构ZnO-TCO薄膜,利用梯度氧气流量法获得的薄膜具有较好的透过率,并且维持较好的电学特性,此外薄膜的绒面结构取得明显改善;该ZnO-TCO薄膜应用于微晶硅薄膜电池或非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳电池,可提高光散射作用,增加入射光程,有效降低有源层厚度,提高Si基薄膜太阳电池的效率和稳定性。

    一种用于硅薄膜电池陷光结构研究的化学气相沉积设备

    公开(公告)号:CN102220565A

    公开(公告)日:2011-10-19

    申请号:CN201110156698.2

    申请日:2011-06-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种用于硅薄膜电池陷光结构研究的化学气相沉积设备,包括镀膜装置和气体管路,镀膜装置包括镀膜室和装片室,镀膜室内设有衬底、加热器和带筛孔的气盒,装片室设有内部的层式样品架、侧面样品推动杆和顶部的层式样品架升降机构,镀膜室和装片室分别通过管道与真空泵组抽气管道连接;在O2/CO2、B2H6和Ar气携带H2O气或DEZn的气体管路中分别设有进、出口阀、流量计、水密封储罐和DEZn密封储罐并通过管道进入镀膜室。本发明的优点:该化学气相沉积设备,可对样品进行大面积的镀膜并实现源材料的多种选择,提高镀膜效率;可控制薄膜的具体生长过程,操作简单且可靠稳定,提高硅薄膜太阳电池的性能,具有重大的生产实践意义。

    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。

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