公开(公告)号：CN116845131A

公开(公告)日：2023-10-03

申请号：CN202310726891.8

申请日：2023-06-19

Applicant: 南开大学

Inventor： 王作允 ,  孟汝涛 ,  张毅

IPC: H01L31/18 ,  H01L31/032 ,  H01L31/0445 ,  B05D7/24 ,  B05D1/00

Abstract: 本发明是根据吸收层表面反光颜色对铜锌锡硫硒太阳电池性能的优化方法及其应用；以N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂，乙酸铜一水合物、氯化锌、氯化亚锡二水合物和硫脲为溶质，制成前驱体溶液，在N2或者Ar的惰性气体保护下采用匀胶机旋涂的方法制备铜基化合物半导体前驱体薄膜，通过调控旋涂参数使单层前驱体薄膜呈现黄色反光的工艺，使得最终获得铜基薄膜太阳电池前驱膜厚度1.4‑1.6μm。铜基薄膜太阳电池前驱膜膜用于太阳电池吸收层。本发明为溶胶‑凝胶法制备铜基化合物半导体前驱体薄膜过程中监控前驱膜厚度与质量提供了一种直观有效的办法，有利于提高薄膜光电器件大面积生产应用中产品性能的稳定度。

公开(公告)号：CN113540288B

公开(公告)日：2022-09-20

申请号：CN202110767251.2

申请日：2021-07-07

Applicant: 南开大学

Inventor： 张毅 ,  王思宇 ,  申展 ,  刘越 ,  王作允

IPC: H01L31/18 ,  H01L21/02 ,  H01L31/032 ,  H01L31/072

Abstract: 本发明提供了一种室温硫化的铜基吸收层薄膜和太阳电池及其制备方法，该室温硫化的铜基吸收层薄膜和太阳电池及其制备方法，包括：在Mo电极上沉积铜基吸收层薄膜；使用氨水和硫化氨蒸气处理铜基吸收层薄膜表面，获得具有表面梯度带隙的铜基薄膜太阳电池。本发明中先使用氨水刻蚀铜基薄膜表面，使其表面留下悬挂键和硒空位。然后再使用硫化氨蒸气硫化铜基薄膜表面，使其表面带隙增加，形成了表面梯度带隙。经过室温硫化后，电池的开路电压得到大幅提升，因此使效率获得提升。硫化氨蒸气硫化铜基薄膜表面工艺简单，降低了太阳电池的制造成本。

公开(公告)号：CN113540288A

公开(公告)日：2021-10-22

申请号：CN202110767251.2

申请日：2021-07-07

Applicant: 南开大学

Inventor： 张毅 ,  王思宇 ,  申展 ,  刘越 ,  王作允

IPC: H01L31/18 ,  H01L21/02 ,  H01L31/032 ,  H01L31/072

Abstract: 本发明提供了一种室温硫化的铜基吸收层薄膜和太阳电池及其制备方法，该室温硫化的铜基吸收层薄膜和太阳电池及其制备方法，包括：在Mo电极上沉积铜基吸收层薄膜；使用氨水和硫化氨蒸气处理铜基吸收层薄膜表面，获得具有表面梯度带隙的铜基薄膜太阳电池。本发明中先使用氨水刻蚀铜基薄膜表面，使其表面留下悬挂键和硒空位。然后再使用硫化氨蒸气硫化铜基薄膜表面，使其表面带隙增加，形成了表面梯度带隙。经过室温硫化后，电池的开路电压得到大幅提升，因此使效率获得提升。硫化氨蒸气硫化铜基薄膜表面工艺简单，降低了太阳电池的制造成本。

公开(公告)号：CN117117037A

公开(公告)日：2023-11-24

申请号：CN202311185706.5

申请日：2023-09-14

Applicant: 南开大学

Inventor： 张毅 ,  徐学军 ,  罗雯轩 ,  孟汝涛 ,  刘越 ,  张华美 ,  王作允

IPC: H01L31/18 ,  H01L31/0749

Abstract: 本发明提供了一种基于调控前驱体薄膜铜组分制备铜铟硒硫薄膜太阳电池的方法，以二甲基甲酰胺为溶剂，氯化亚铜、四水合三氯化铟、硫脲为溶质制备前驱体溶液，通过调整Cu/In值来获得不同的前驱体溶液，在前驱体薄膜制备过程中通过合理调整不同旋涂次数对应层的Cu/In值来实现双铜分或三铜组分梯度的前驱体薄膜，然后再通过硒化等后续步骤从而制备CISSe薄膜太阳电池。在不进行额外掺杂和刻蚀的前提下，采用简单的旋涂方法调控前驱体薄膜中的铜组分分布，改变了前驱体薄膜硒化过程中的生长动力学，改善吸收层晶体质量，减少体相缺陷，提高器件的开路电压、短路电流以及填充因子，为制备铜基薄膜电池性能开拓了一种简单可行的途径。

公开(公告)号：CN113380924A

公开(公告)日：2021-09-10

申请号：CN202110623729.4

申请日：2021-06-04

Applicant: 南开大学

Inventor： 张毅 ,  郭洪玲 ,  孟汝涛 ,  王作允 ,  刘玮 ,  敖建平

IPC: H01L31/18 ,  H01L21/02 ,  H01L31/032 ,  H01L31/072

Abstract: 本发明提供一种铜基薄膜太阳电池吸收层成分调控的方法及制备得到的太阳电池。该薄膜太阳电池吸收层成分的调控方法，包括：在背电极上制备铜锌锡硫前驱体薄膜；对前驱体薄膜进行高温退火，退火过程中通过压力调节控制反应动力学过程，实现吸收层组分调控。本发明中通过反应的动力学控制，减少了Sn元素的流失，精确地调控了吸收层中的Sn含量，为高效铜基薄膜太阳电池的制备提供了一个可控的化学计量吸收层成分的调控方法。由此，增加了开路电压，优化了载流子的传输和收集效率，显著提升了薄膜太阳电池的光电转换效率。本发明压强控制工艺简单，有效地解决了目前吸收层面临的严重Sn流失问题，为薄膜太阳电池的产业化提供了一条路径。