公开(公告)号：CN111293222A

公开(公告)日：2020-06-16

申请号：CN202010118785.8

申请日：2020-02-25

Applicant: 南开大学

Inventor： 李跃龙 ,  侯国付 ,  赵颖 ,  张晓丹

IPC: H01L51/42 ,  H01L51/44 ,  H01L51/48

Abstract: 本发明公开了一种正交叉指全背接触钙钛矿太阳电池结构。该结构从下到上依次是：1)衬底；2)正电极；3)空穴传输层；4)绝缘隔离层；5)负电极；6)电子传输层；7)钙钛矿吸收层；8)钝化层；9)减反保护层。其特征在于正电极和负电极均在电池的背光面，正交排列但不相连，通过绝缘材料填充等方式进行相互隔断。钙钛矿吸收层可采用多晶或单晶钙钛矿材料；钝化层采用PMMA、PEAI等化合物减少钙钛矿吸收层表界面缺陷及其载流子复合；减反保护层为低折射率致密薄膜或绒面结构减反膜。本发明公开的太阳电池结构可以避免迎光面电极的遮光损失和电荷传输层或衬底的寄生吸收，提高钙钛矿太阳电池转换效率，并改善太阳电池外观。

公开(公告)号：CN108198904B

公开(公告)日：2019-11-26

申请号：CN201711453544.3

申请日：2017-12-28

Applicant: 南开大学 ,  天合光能股份有限公司

Inventor： 张晓丹 ,  朱世杰 ,  黄伟 ,  侯福华 ,  石标 ,  李跃龙 ,  魏长春 ,  丁毅 ,  任慧志 ,  黄茜 ,  侯国付 ,  陈新亮 ,  王广才 ,  许盛之 ,  徐文涛 ,  赵颖

IPC: H01L31/18 ,  H01L31/048

Abstract: 本发明提供一种钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的封装方法，涉及太阳电池领域。该方法是在钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池正表面，利用特殊设计的掩膜板来制备便于封装的透明电极与金电极，再使用平均透过率在89％以上的超薄玻璃或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜以及透明AB胶来对钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池进行封装，最大程度地保证了密封性，使得钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的稳定性得到明显的提升，且方法简单，易于实施。

公开(公告)号：CN107302038A

公开(公告)日：2017-10-27

申请号：CN201710176499.5

申请日：2017-03-23

Applicant: 南开大学

Inventor： 黄茜 ,  仝玉鹏 ,  任千尚 ,  侯国付 ,  安世崇 ,  张晓丹 ,  赵颖

IPC: H01L31/18 ,  H01L31/054 ,  H01L51/48 ,  H01L51/44

CPC classification number: Y02E10/52 ,  Y02E10/549 ,  Y02P70/521 ,  H01L31/18 ,  H01L31/054 ,  H01L51/42 ,  H01L51/447

Abstract: 一种实现表面等离子激元增强型纳米结构薄膜太阳电池的方法，包括在衬底之上依次制备一个二氧化硅纳米球阵列/银纳米颗粒复合纳米结构和一个PIN或NIP型薄膜太阳电池。其中二氧化硅纳米球阵列采用浸渍提拉法及等离子体刻蚀技术制备获得，银纳米颗粒结构制备工艺为蒸发、溅射、溶胶凝胶、聚焦离子束刻蚀或电子束刻蚀技术中至少一种；薄膜太阳电池包括无机薄膜太阳电池、有机薄膜太阳电池及由以上两种中至少一种构成的叠层太阳电池。本发明有益效果是：表面等离子激元的引入可获得具有定域化高能电场的纳米微腔结构，以增强光程拓展、提升光子剪裁与调制效果，并优化电荷收集性能，利于电池光学及电学特性的同步提升。

公开(公告)号：CN103474483B

公开(公告)日：2017-10-17

申请号：CN201310416645.9

申请日：2013-09-13

Applicant: 南开大学

Inventor： 张晓丹 ,  梁雪娇 ,  赵颖 ,  高海波 ,  侯国付 ,  许盛之 ,  魏长春

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/052 ,  H01L31/18 ,  H01L31/20

CPC classification number: Y02E10/50 ,  Y02P70/521

Abstract: 一种周期性结构的背反射电极，包括衬底层、形成模板作用的第一层金属薄膜和起修饰作用的第二层金属薄膜，两层金属薄膜均为金属Ag、Al或Mo薄膜，构成具有宽光谱散射作用的周期性结构的背反射电极；其制备方法，利用水浴方法组装聚苯乙烯（PS）微球，用O2等离子刻蚀PS微球，利用刻蚀后的聚苯乙烯微球的模板作用，得到具有宽光谱散射作用的周期性结构的背反射电极用于作薄膜太阳电池的背反射电极。本发明的优点是：利用聚苯乙烯微球的模板作用和磁控溅射或蒸发金属薄膜，实现了高散射的周期性结构背反射电极的制备；应用于薄膜太阳电池，其短路电流密度和转换效率得到了提高。

公开(公告)号：CN103280466B

公开(公告)日：2015-07-29

申请号：CN201310169460.2

申请日：2013-05-09

Applicant: 南开大学

Inventor： 侯国付 ,  赵静 ,  索松 ,  魏长春 ,  张晓丹 ,  赵颖

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/18 ,  H01L31/20

CPC classification number: Y02P70/521

Abstract: 一种基于AlOx/Ag/ZnO结构的高反射高绒度背电极，由衬底、对长波光陷光作用显著的大绒面结构的AlOx薄膜、对太阳光具有宽谱域高反射特性的Ag薄膜和介质层ZnO薄膜组成并形成叠层结构，其制备方法是：将清洗处理后的衬底放入沉积系统中，依次沉积AlOx薄膜、Ag薄膜和介质层ZnO薄膜，制得基于AlOx/Ag/ZnO结构的复合背电极。本发明的优点是：该结构的复合背电极既有由于大绒面结构AlOx薄膜带来的高绒度特征，同时也具有Ag薄膜的高反射特性，可显著提高光在太阳电池中的利用率和转换效率；该复合背电极可广泛用于基于非晶硅、非晶硅锗、微晶硅、微晶硅锗、纳米硅等材料的单结和多结叠层太阳电池。

公开(公告)号：CN104362183A

公开(公告)日：2015-02-18

申请号：CN201410488516.5

申请日：2014-09-23

Applicant: 南开大学

Inventor： 倪牮 ,  马峻 ,  张建军 ,  侯国付 ,  陈新亮 ,  张晓丹 ,  赵颖

IPC: H01L31/0216 ,  H01L31/20 ,  H01L31/0445 ,  H01L31/075 ,  C23C16/22 ,  C23C16/513

CPC classification number: Y02E10/50 ,  Y02P70/521 ,  H01L31/02168 ,  C23C16/32 ,  C23C16/513 ,  H01L31/075 ,  H01L31/20

Abstract: 一种具有折射率渐变特征的硅碳窗口层薄膜和制备方法及应用，所述薄膜碳含量为30-80%，靠近本征层处采用低辉光功率密度，随着薄膜厚度的增加，辉光功率密度按照公式：P(t)=P0+A?t逐渐上升，其中P为辉光功率，P0为初始功率密度，A为线性变化速率，t为辉光时间，最终实现折射率纵向渐进式变化，折射率在400nm波长处变化范围为2.8-2.2；该折射率渐变特征的硅碳窗口层薄膜用于硅基薄膜太阳电池。本发明的优点是：该材料光学带隙可达2.0~3.7eV，电导率可达0.1~5.0Ω?cm，同时有效减少窗口层光学损失，从而显著提高太阳电池的填充因子、开路电压和短波响应，最终提高了光电转换效率。

公开(公告)号：CN103887351A

公开(公告)日：2014-06-25

申请号：CN201410140076.4

申请日：2014-04-09

Applicant: 南开大学

Inventor： 黄茜 ,  冯雨萌 ,  张晓丹 ,  侯国付 ,  许盛之 ,  赵颖

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/0445 ,  H01L31/0236 ,  H01L31/18

CPC classification number: Y02E10/50 ,  Y02P70/521 ,  H01L31/022425 ,  H01L31/02366

Abstract: 一种多孔氧化铝/氧化锌复合陷光背电极，由铝箔衬底、具有U孔结构的多孔氧化铝陷光层和氧化锌基透明导电薄膜材料叠加组成，其中具有U孔结构的多孔氧化铝陷光层的厚度为0.1-1.2μm，氧化锌基透明导电薄膜厚度为0.5-2.0μm；该多孔氧化铝/氧化锌复合陷光背电极应用于NIP型硅基薄膜电池。本发明的优点是：多孔氧化铝/氧化锌复合陷光背电极结构能够在保持氧化铝多孔结构陷光特性的同时，通过氧化锌层的覆盖显著降低衬底表面均方根粗糙度，即在较小的粗糙度下获得大的陷光特性，从而在提高长波光吸收效率的前提下，减少因衬底粗糙度造成的硅基薄膜结构缺陷的生成，有利于电池光利用率及电池效率的同步提高。

公开(公告)号：CN102931244A

公开(公告)日：2013-02-13

申请号：CN201210482434.0

申请日：2012-11-23

Applicant: 南开大学

Inventor： 张晓丹 ,  赵颖 ,  白立沙 ,  王延峰 ,  张德坤 ,  黄茜 ,  魏长春 ,  侯国付

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/18

CPC classification number: Y02P70/521

Abstract: 一种高绒度反射的导电白色背反射电极，由衬底、腐蚀出弹坑状的ZnO层、金属银层和ZnO界面层组成薄膜叠层结构，所述腐蚀出弹坑状的ZnO层为本征ZnO或掺杂Al、Ga、B、Mo、W的ZnO材料；其制备方法是：先在衬底上采用磁控溅射法制备ZnO薄膜，再用湿法腐蚀制绒工艺获得具有陷光作用的弹坑状陷光绒面层ZnO薄膜，然后依次银薄膜层和ZnO薄膜界面层。该高绒度反射特性的导电白色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了10%。

公开(公告)号：CN101556971A

公开(公告)日：2009-10-14

申请号：CN200910068787.4

申请日：2009-05-11

Applicant: 南开大学

Inventor： 张晓丹 ,  赵颖 ,  岳强 ,  魏长春 ,  侯国付 ,  孙建 ,  耿新华 ,  熊绍珍

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/18 ,  H01L31/20 ,  C23C16/505 ,  C23C16/46 ,  C23C16/50 ,  H01L31/042 ,  H01L31/075

CPC classification number: Y02E10/50 ,  Y02P70/521

Abstract: 硅基薄膜太阳电池用背反射电极及其制备方法，涉及薄膜太阳电池领域。本发明的硅基薄膜太阳电池用背反射电极为n型SiOx材料(x＝0.1～1.5)，其导电类型为n型。背反射电极的制备，采用射频等离子体增强化学气相沉积技术或热丝化学气相沉积技术或甚高频等离子体增强化学气相沉积技术。本发明采用与硅基薄膜太阳电池相同的化学气相沉积技术，在制备硅基薄膜太阳电池n层后，原位沉积具有和ZnO背反射电极相类似作用的n型SiOx材料，所使用的制备技术和电池中n层材料的制备技术有很好的兼容性，可以使用相同的沉积方法，不需要更换沉积系统，只需要变换反应气体或宏观沉积参数，工艺简单且有利于降低成本。

公开(公告)号：CN101550544A

公开(公告)日：2009-10-07

申请号：CN200910068786.X

申请日：2009-05-11

Applicant: 南开大学

Inventor： 张晓丹 ,  赵颖 ,  张鹤 ,  魏长春 ,  侯国付 ,  耿新华 ,  熊绍珍

IPC: C23C16/24 ,  C23C16/50 ,  C23C16/46 ,  C23C16/52

Abstract: 一种改善高速沉积微晶硅材料中非晶孵化层的方法，公开了一种改善高速沉积本征微晶硅薄膜中起始非晶孵化层的方法：将衬底放在真空室内，采用等离子体增强化学气相沉积或者热丝化学气相沉积技术在衬底上沉积高速率本征微晶硅薄膜；采用改变沉积过程中加热温度的办法来改变反应前驱物在衬底表面的迁移能力，进而来改变高速率材料初期的非晶孵化层。本发明有益效果是：通过改变沉积高速率微晶硅材料时的加热温度，而达到对反应前驱物在衬底表面迁移时间的控制，进而达到改善材料非晶硅孵化层厚度的效果。