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

    申请人: 南开大学

    CPC分类号: Y02E10/50 Y02P70/521

    摘要: 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

    申请人: 南开大学

    摘要: 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

    申请人: 南开大学

    摘要: 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。

    利用MOCVD梯度掺杂技术生长ZnO:B薄膜及应用

    公开(公告)号:CN102168256B

    公开(公告)日:2013-07-31

    申请号:CN201110066989.2

    申请日:2011-03-21

    申请人: 南开大学

    CPC分类号: Y02P70/521

    摘要: 一种利用MOCVD梯度掺杂技术生长ZnO:B薄膜,利用MOCVD技术,以玻璃基片为衬底,以二乙基锌和水为原料,以硼烷作为掺杂气体,在玻璃基片上先生长未掺杂B或者低掺杂B的ZnO透明导电薄膜;然后同样利用MOCVD技术,在上述薄膜基础上分阶段梯度掺杂生长ZnO,制备玻璃基片/未掺杂B或低B掺杂ZnO/正常B掺杂ZnO透明导电薄膜。本发明的优点是:通过初期生长未掺杂或者低B掺杂ZnO薄膜,而后采用正常情况下的掺杂,实现大晶粒尺寸,高可见光及近红外透过率的ZnO薄膜。该薄膜适合应用于p-i-n型Si基薄膜太阳电池,尤其是a-Si/μc-Si叠层薄膜太阳电池,可进一步提高Si薄膜电池的性能。

    一种基于金字塔绒度形貌ZnO层的导电背反射电极

    公开(公告)号:CN102945865A

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201210483988.2

    申请日:2012-11-23

    申请人: 南开大学

    CPC分类号: Y02P70/521

    摘要: 一种基于金字塔绒度形貌ZnO层的导电背反射电极,由衬底、具有金字塔表面形貌ZnO层、金属银层和ZnO界面层组成薄膜叠层结构,所述具有金字塔表面形貌ZnO层为本征ZnO或掺杂Al、Ga、B、Mo、W的ZnO材料;其制备方法是:先在衬底上采用超声喷雾技术生长或金属有机物化学气相沉积技术制备具有的金字塔形貌的ZnO薄膜,然后依次银薄膜层和ZnO薄膜界面层。该基于金字塔绒度形貌ZnO层的导电背反射电极,陷光效果好,可同时实现宽光谱、高绒度反射,光利用率高;其制备方法工艺简单、易于实施;作为背反射电极用薄膜太阳电池,比传统的基于绒度金属铝来实现绒度反射制备的相同条件的电池短路电流密度提高10%以上。

    一种交替生长技术制备绒面结构ZnO薄膜及其应用

    公开(公告)号:CN102433545A

    公开(公告)日:2012-05-02

    申请号:CN201110443695.7

    申请日:2011-12-26

    申请人: 南开大学

    摘要: 一种交替生长技术制备绒面结构ZnO薄膜,以二乙基锌和水为源材料,以氢气稀释掺杂气体硼烷B2H6,采用金属有机化学气相沉积法在玻璃衬底上交替生长绒面结构ZnO-TCO薄膜,步骤如下:1)首先在玻璃衬底上生长一层未掺杂ZnO薄膜;2)然后在上述未掺杂ZnO薄膜生长B掺杂型ZnO薄膜;3)重复上述1)和2)步骤,从而获得多层交叠生长的ZnO薄膜。本发明的优点是:MOCVD技术可实现玻璃衬底上直接生长绒面结构ZnO薄膜,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交替生长技术,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;应用于薄膜太阳电池,可有效提高太阳电池的光电转换效率。

    高速沉积优质本征微晶硅薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN100583464C

    公开(公告)日:2010-01-20

    申请号:CN200810053846.6

    申请日:2008-07-15

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L31/18 H01L21/205

    CPC分类号: Y02P70/521

    摘要: 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。

    高速沉积微晶硅太阳电池P/I界面的处理方法

    公开(公告)号:CN100487926C

    公开(公告)日:2009-05-13

    申请号:CN200710150221.7

    申请日:2007-11-19

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L31/18

    CPC分类号: Y02P70/521

    摘要: 本发明公开了一种高速沉积微晶硅太阳电池P/I界面的处理方法,首先利用超高频等离子体增强化学气相沉积方法,控制辉光功率和硅烷浓度,采用第一沉积速率在P层上沉积第一本征微晶硅薄膜层;然后在等离子体辉光不灭的情况下,调节辉光功率和硅烷浓度,采用第二沉积速率在第一本征本征微晶硅薄膜上生长形成第二本征微晶硅薄膜层,所述的第一沉积速率小于所述的第二沉积速率。本发明首先通过采用较低的辉光功率和较小的硅烷浓度,达到用较低沉积速率在P层上沉积,以获得低缺陷态高晶化的本征微晶硅薄膜层,进而提高电池效率。