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硅基薄膜太阳能电池制备技术
本项目采用隧道结技术实现叠层太阳能电池的制备，扩展电池的光谱收集范围，提高电池的转换效率。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
太阳能是大自然赐予人类最清洁，最丰富的能源资源，目前商用的太阳能电池以晶体硅电池为主，由于晶体硅消耗硅料较多，近年来人们一直致力于开发硅薄膜电池。非晶硅薄膜电池已经实现了商业化生产并有了一定的市场份额，但它仍存在不足之处，包括光致衰减效应和转换效率不高(约6％)等。本项目在国家863计划课题(2006AA03Z219)支持下，开展了以多晶硅薄膜、微晶硅薄膜和纳米晶薄膜的制备和相关材料的单结与叠层硅基太阳能电池关键技术研究，已经申请发明专利5项，发表科研论文20余篇。
三、创新点以及主要技术指标
1.利用LPCVD方法和自扩散技术生长多晶硅p-n结，结合层转移技术制备多晶硅薄膜太阳能电池；
2．采用金属诱导晶化和快速热处理技术实现优质多晶硅薄膜的制备并在低温下制备太阳能电池；
3.在PECVD和HWCVD生长硅薄膜时，通过生长温度，气体流量，氢气稀释比，腔室气压等参数实现微晶硅或者纳米晶薄膜的生长；
4.采用双层膜技术减小表面处入射光的反射并实现表面钝化，提高入射光的收集率和少数载流子寿命；
5.采用高低结结构增加光生载流子的收集效率；
6.采用隧道结技术实现叠层太阳能电池的制备，扩展电池的光谱收集范围，提高电池的转换效率。
四、知识产权及获奖
国家863项目(2006AA03Z219)
南京航空航天大学
2022-08-12
新型太阳能电池材料及制备技术
我们开发成功的新型，高效，低成本的可见光响应型太阳能电池，其发电原理完全不同于现在使用的硅太阳电池，以模拟植物的光合作用作为原理，也区别于现在研究的色素增感型太阳能电池，材料费仅为非晶硅太阳能电池的十分之一，因此也叫做“光合成模拟型太阳能电池”。成功合成了在可见光领域动作的氧化物半导体光催化剂，从根本上解决了可见光响应型光电极材料。这一成果发表于《Nature》杂志，并开发出一系列新型光催化剂，在更宽的可见光领域（至600nm）有反应，已申请了多项发明专利。该成果可解决偏远地区人民的照
南京大学
2021-04-14
InN材料及其太阳能电池应用
南京大学通过承担国家“863”计划项目的研究，已经掌握InN材料以及高In组分InGaN材料的生长技术，研制的InN材料电子迁移率达到935cm2/v*s，达到国际先进水平。并且已经取得了InGaN太阳能电池的制备技术。申请了多项国家发明专利。该太阳能电池采用In0.3Ga0.7N的薄膜材料，电极采用MSM结构。从图中可以看出，随着外加偏压的增大，电流响应率也随之逐渐增大。该电池的光电响应率达到2100A/W（450nm，3V）。
南京大学
2021-04-14
电喷雾装置、利用电喷雾制备太阳能电池减反层的方法及太阳能电池
本发明公开了一种电喷雾装置及利用电喷雾制备太阳能电池减反层的方法，利用电喷雾的原理，在透明导电薄膜上制备一层倒置纳米碗微结构的减反层，形状类似于倒扣的半球形；通过调节喷液的流速，喷嘴的口径大小，高压发生器的电压以及金属喷嘴与透明导电层的间距等参数来控制倒置“纳米碗”的形状及大小；通过 PC 控制单元调节运动平台在 X 和 Y 方向的运动速度来控制倒置纳米碗的密度。本发明采用电喷雾技术来制备减反层，工艺环境要求低，整个工艺过程采用数字化控制，工艺参数易于控制；制备的减反层能有效地降低太阳能电池表面的反
华中科技大学
2021-04-14
东南大学物理学院王金兰教授团队与其合作者在钙钛矿激发态动力学领域取得新进展
近日，东南大学物理学院王金兰教授课题组与其合作者，德国不莱梅大学Thomas Frauenheim教授课题组及美国南加州大学Oleg V. Prezhdo教授在钙钛矿激发态动力学方面取得重要进展。
东南大学
2022-10-10
纳米晶太阳能电池复合多孔电极膜
项目以改善NPC太阳能电池的光伏性能为最终目的，采用模板组装技术制备高质量的NPC电池用有序大/介孔复合电极膜，该法既简化了制备工艺，又可对薄膜的质量进行控制。该研究推动了NPC太阳能电池的产业化进程，同时该技术符合国家能源可持续发展的需要，在改善日益严重的能源危机及环境污染有非常重要的现实意义。
天津城建大学
2021-04-11
一种用于太阳能电池的材料
将 上转换紫外发光材料 Er3+:YAlO3/TiO2 或 Er3+:Yb0.2Y0.79N0.1F0.1AlO2.8 与 TiO2 的 复合膜用于 太阳能电池的电极材料，复合膜中 Er3+:YAlO3 或 Er3+:Yb0.2Y0.79N0.1F0.1AlO2.8 与的 TiO2 质量比为 1:9~3:7 ；采用提拉浸渍法制备 Er3+:YAlO3/TiO2 复合膜和 Er3+:Yb0.2Y0.79N0.1F0.1AlO2.8 /TiO2 复合膜
辽宁大学
2021-04-11
色素（染料）敏化复合薄膜太阳能电池
成果与项目的背景及主要用途： 将太阳能转换为电能是目前各国研究的重点, 它具有清洁、不需要燃料、能 广泛的应用于各个领域等优点。由于成本低，转化效率高，染料敏化纳米晶太阳 能电池近年来成为纳米技术和光电转换材料研究领域的热点, 其发展可解决硅 电池原材料紧缺的问题，具有很广阔的发展前景。二氧化钛广泛应用于染料敏化 太阳能电池（DSSC）的制备，但因 TiO2 薄膜结构缺陷的存在，不利于电子的传 输，制约了光电转换效率的进一步提高，可通过制备 TiO2/ZnO 复合薄膜解决这 一问题。采用天然色素（黑果枸杞色素和河湟红花黄色素）或染料对光阳极进行 敏化处理可进一步降低成本，简化工艺流程。该项目成果具有成本低，生产工艺 93天津大学科技成果选编 94 简单，生产过程中无污染等优点，比传统硅电池具有更为广泛的用途，可实现太 阳能电池的轻量化、薄膜化，并易于设计成不同形状以满足不同使用环境的需要。 技术原理与工艺流程简介： 染料敏化太阳能电池主要是由纳米晶半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电 解液、导电基底以及对电极等几部分组成的。染料敏化太阳能电池的原理是源于 光合作用的启发，其具体实现的方式是通过染料分子吸收太阳光中的光能，从而 激发染料分子中的电子变成受激发的状态，通过与之复合的多孔薄膜传导出来。 本项目采用溶胶凝胶法制备 TiO2/ZnO 复合薄膜，染料敏化太阳能电池的主要制 备过程如下：技术水平及专利与获奖情况：实验室成熟阶段 应用前景分析及效益预测： 生产成本较低，仅为硅太阳能的 1/5~1/10，且使用寿命较长，如进一步提高 光电转换效率，可逐步取代硅太阳能电池。 应用领域：太阳能发电站、电子设备、太阳能建筑等，逐步取代硅太阳能电池
天津大学
2021-04-11
大面积低成本的太阳能电池
钙钛矿太阳能电池由敏化太阳能电池改进发展而来，因为更加清洁、便于应用、制造成本低和效率高等显著优点被誉为商业化最有前景的研发热点。
南京大学
2021-04-14
有机太阳能电池n-型小分子
该工作提出了小分子受体的全新设计思路，以多环芳烃为核心，极大地缩短了光伏材料合成步骤，为发展高效、低成本的有机太阳能电池提供了新的材料体系。
南方科技大学
2021-04-14