一种薄膜晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN104766893B

    公开(公告)日:2018-11-30

    申请号:CN201510184202.0

    申请日:2015-04-17

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L29/786 H01L29/12

    摘要: 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:CN102569481B

    公开(公告)日:2014-04-02

    申请号:CN201210022382.9

    申请日:2012-02-01

    申请人: 南开大学

    CPC分类号: Y02E10/50 Y02P70/521

    摘要: 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

    申请人: 南开大学

    CPC分类号: Y02E10/50 Y02P70/521

    摘要: 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。

    一种全谱域叠层硅基薄膜太阳电池

    公开(公告)号:CN101777591B

    公开(公告)日:2011-05-04

    申请号:CN200910245205.5

    申请日:2009-12-30

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L31/042 H01L31/028

    CPC分类号: Y02E10/50

    摘要: 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

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L31/20 H01L31/02

    CPC分类号: Y02P70/521

    摘要: 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。

    窗口层为p型微晶硅锗的硅锗薄膜太阳电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN101740648A

    公开(公告)日:2010-06-16

    申请号:CN200910244847.3

    申请日:2009-12-17

    申请人: 南开大学

    CPC分类号: Y02E10/50 Y02P70/521

    摘要: 一种窗口层为p型微晶硅锗的硅锗薄膜太阳电池,包括透明衬底、透明导电薄膜、窗口层、本征层、N+层和金属背电极,窗口层为p型微晶硅锗薄膜;该p型微晶硅锗薄膜的制备方法,步骤为:1)将带有透明导电膜的玻璃衬底放在真空室内,本底真空高于2×10-4Pa;2)在向反应室通入反应气体硅烷、氟化锗、硼烷和氢气的条件下,沉积p型微晶硅锗薄膜。本发明的优点是:该硅锗薄膜太阳电池结构新颖;制备的p型微晶硅锗薄膜材料具有带隙和晶化率可调、电导率高的优点且制备工艺简单、容易操作、制造成本低;采用该材料的硅锗薄膜太阳电池优化了电池p/i的界面匹配,改善了界面特性,有利于提高电池效率。

    一种宽光谱吸收介孔量子点并联叠层太阳电池的制备方法

    公开(公告)号:CN113921725A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111175687.9

    申请日:2021-10-09

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L51/48 H01L51/42

    摘要: 本发明公开了一种宽光谱吸收介孔量子点并联叠层太阳电池的制备方法,所述方法包括:在导电玻璃上以大颗粒介孔二氧化钛作为电子传输层,并将其作为作为通过热注入合成多种量子点吸光层的支架;在吸光层材料上沉积空穴传输层;在空穴传输层上蒸镀金属电极。依托介孔材料的多种纳米级材料可以拓展太阳电池的长波响应范围,量子点材料与介孔支架的直接接触可以实现载流子的高效抽取和多通道输运;预先合成的量子点材料克服旋涂过程中钙钛矿复杂的结晶动力学可提高成膜质量,适应于光伏领域中制备高效率钙钛矿太阳电池的需求。

    二氧化钛-氧化锌混合纳米颗粒电子传输层钙钛矿太阳电池制备

    公开(公告)号:CN112447911A

    公开(公告)日:2021-03-05

    申请号:CN201910830119.4

    申请日:2019-09-04

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L51/48 H01L51/42 H01L51/46

    摘要: 本发明公开了一种基于氧化锌和二氧化钛混合纳米颗粒电子传输层钙钛矿太阳电池制备工艺。解决了由于氧化锌层与钙钛矿层界面稳定性差而导致的钙钛矿被分解的问题,为氧化锌在钙钛矿太阳电池中的应用提供了一种简单的思路。本发明所述电子传输层的制备工艺如下:用低温水热法合成二氧化钛纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒,分别分散在正丁醇溶液中,形成二氧化钛纳米颗粒的正丁醇溶液和氧化锌纳米颗粒的正丁醇溶液。然后取相同体积的(二氧化钛,0.04mol/l;氧化锌,0.05mol/l)二氧化钛溶液和氧化锌溶液混合。将混合前驱液滴加在ITO‑玻璃基底上,在3000rpm转速下旋涂40s,150℃条件下退火1h,形成厚度约为30nm的混合纳米颗粒电子传输层。本发明所述电子传输层能够在低温下制备,制备工艺简答,成本低廉,有利于应用在柔性钙钛矿太阳电池。