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[发明专利]一种图案化量子点薄膜发光器件的制备方法-CN202310366318.0在审
发明人：倪牮;杨志炜;聂恒平;王汝峰;关佳易;张帅;刘玮;李娟;蔡宏琨;张建军 -专利权人：南开大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H10K71/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种图案化量子点薄膜发光器件的制备方法，在玻璃衬底上喷墨打印发光器件的金属叉指电极，然后喷墨打印载流子注入层，通过超声喷涂沉积图案化量子点薄膜，得到图案化发光的CsPbBr3无机钙钛矿量子点发光器件。本发明制备的发光器件可通过改变发光层量子点薄膜的形状实现不同图案的发光器件，并且结构创新、工艺简单，适用于柔性、曲面衬底，具有商业化的潜力。
一种图案量子薄膜发光器件制备方法

[发明专利]一种全无机钙钛矿量子点光转换器件的制备方法-CN202310366328.4在审
发明人：倪牮;王汝峰;关佳易;杨志炜;王俊杰;刘玮;李娟;蔡宏琨;张建军 -专利权人：南开大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种全无机钙钛矿量子点光转换器件的制备方法及全无机钙钛矿量子点光转换器件，涉及量子点光伏和发光显示技术领域，解决了现有技术中荧光粉、长余辉发光材料等光致发光材料需要外部高能量激发光源、发光效率偏低，以及发光二极管器件需要外接电源才能实现发光功能的不足。该光转换器件采用宽带隙钙钛矿量子点光伏器件驱动窄带隙钙钛矿量子点发光器件，并通过所述光伏器件和发光器件之间的内联设计以及外回路之间的外联设计实现集成一体化。本发明用于实际环境光、弱光等复杂多变环境条件下全天候长效无源自发光与信息显示。
一种无机钙钛矿量子转换器件制备方法

[发明专利]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-CN202111175687.9在审
发明人：倪牮;关佳易;王锦林;胡明浩;李俊;刘玮;张建军;蔡宏琨;李娟 -专利权人：南开大学
申请日： 2021-10-09 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： H01L51/48 文献下载
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。
一种光谱吸收量子并联太阳电池制备方法

[发明专利]一种混合维度复合钙钛矿薄膜及其制备方法和应用、光敏薄膜晶体管-CN202110411942.9在审
发明人：李娟;杨上;周舟;郭宁;蔡宏琨;倪牮;张建军 -专利权人：南开大学
申请日： 2021-04-16 - 公布日： 2021-07-16 - 主分类号： H01L51/42 文献下载
摘要：本发明属于光敏薄膜晶体管技术领域，特别涉及一种混合维度复合钙钛矿薄膜及其制备方法和应用、光敏薄膜晶体管。本发明提供了一种混合维度复合钙钛矿薄膜，包括层叠设置的三维有机无机杂化钙钛矿层和二维有机无机杂化钙钛矿层；三维有机无机杂化钙钛矿层的化学组成为：ABX3，A为有机胺阳离子，B为IVA族金属阳离子，X为卤素阴离子；二维有机无机杂化钙钛矿层的化学组成为：(PEA)2(MA)n‑1PbnI3n+1，n正整数。实施例表明，本发明提供的混合维度复合钙钛矿薄膜14天XRD图谱无变化，吸收光谱无变化，光电流无变化，环境稳定性高；以混合维度复合钙钛矿薄膜为有源沟道层得到的光敏薄膜晶体管光电性能优良。
一种混合维度复合钙钛矿薄膜及其制备方法应用光敏薄膜晶体管

[发明专利]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-CN201910830119.4在审
发明人：倪牮;王丹;关佳易;周小军;苏建;叶潇方;韩瑞;蔡宏琨;张建军 -专利权人：南开大学
申请日： 2019-09-04 - 公布日： 2021-03-05 - 主分类号： H01L51/48 文献下载
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。
氧化氧化锌混合纳米颗粒电子传输层钙钛矿太阳电池制备

[发明专利]钙钛矿-纳米锗颗粒有机-无机复合太阳能电池的制备-CN201710475223.7有效
发明人：倪牮;李正龙;张建军;蔡宏琨;李娟;李昶;杜阳阳;张帅源;王丹 -专利权人：南开大学
申请日： 2017-06-21 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： H01L51/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于钙钛矿‑纳米锗颗粒的有机‑无机复合太阳能电池制备方法，所述方法包括：在导电玻璃上制备二氧化钛电子传输层；通过PECVD法制备锗纳米颗粒；采用纳米锗颗粒‑甲基碘化铵‑氯化铅‑二甲基甲酰胺混合前驱液；采用超声喷涂法在电子传输层上制备钙钛矿‑纳米锗颗粒复合活性层；在钙钛矿‑纳米锗颗粒复合活性层上沉积P型有机导电层；在P型有机导电层上沉积金属电极层。嵌入到钙钛矿晶格网络的纳米锗颗粒可以拓展钙钛矿太阳电池的长波响应范围，同时被钙钛矿网络钝化的纳米锗颗粒可以为载流子的输运提供并联传输通道；超声喷涂法可以提高原材料的利用率，提高大面积均匀性，适合工业化生产的要求。
钙钛矿纳米颗粒有机无机复合太阳能电池制备

[发明专利]一种基于无机半导体电子传输材料的钙钛矿太阳电池及其制备方法-CN201810825834.4在审
发明人：蔡宏琨;邢志雪;张建军;倪牮;杜阳阳;褚银焕 -专利权人：南开大学
申请日： 2018-07-26 - 公布日： 2019-01-11 - 主分类号： H01L51/42 文献下载
摘要：本发明涉及将光转化为电能的光伏器件，特指无机半导体电子传输材料的钙钛矿太阳电池，所述方法包括：在透明导电玻璃上沉积非晶硅薄膜材料，然后旋涂PCBM界面修饰层，之后旋涂钙钛矿吸光材料，之后旋涂Spiro‑OMeTAD材料作为空穴传输层，最后蒸镀金属电极。本发明的优点在于：N型非晶硅作为钙钛矿电池的电子传输层，其带隙可以通过掺杂浓度调控，可以很好的与钙钛矿材料实现能级匹配；低温制备使其更适用于柔性衬底钙钛矿太阳电池；真空法制备薄膜的均匀性和可重复性是旋涂法不能比拟的。PCBM界面修饰层可以改善非晶硅薄膜/钙钛矿界面能级匹配、输运电子和阻挡空穴，从而可以减少光生载流子在电子传输层与吸收层界面处的复合，最终提高太阳电池转换效率。
钙钛矿旋涂电子传输材料电子传输层无机半导体界面修饰匹配沉积非晶硅薄膜透明导电玻璃空穴能级法制备薄膜非晶硅薄膜钙钛矿材料光生载流子空穴传输层低温制备光伏器件界面能级金属电极可重复性浓度调控吸光材料转换效率界面处均匀性吸收层旋涂法衬底带隙输运蒸镀制备掺杂电池复合阻挡转化

[发明专利]一种薄膜晶体管及其制备方法-CN201510184202.0有效
发明人：李娟;张建军;吴玉祥;熊绍珍;蔡宏琨;倪牮;杜阳阳 -专利权人：南开大学
申请日： 2015-04-17 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： H01L29/786 文献下载
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。
一种薄膜晶体管及其制备方法

[发明专利]一种基于初晶态多孔纳米锗薄膜的双通道并联型有机‑无机复合太阳电池-CN201610167336.6有效
发明人：倪牮;孙小香;张建军;李昶;蔡宏琨;张德贤;李娟;许芮;李正龙 -专利权人：南开大学
申请日： 2016-03-23 - 公布日： 2018-02-23 - 主分类号： H01L51/42 文献下载
摘要：一种基于初晶态多孔纳米锗薄膜的双通道并联型有机‑无机复合太阳电池，以具有n型导电特征的初晶态多孔纳米锗薄膜为基础，在其上旋涂有机给体/有机受体活性层，有机给体/有机受体形成体相异质结的同时有机给体/无机受体形成平面异质结。在此体相异质结和平面异质结共存的复合结构中，载流子可实现并联方式的双通道输运，进而在改善电池输运性能的同时增强和拓展电池对太阳光谱的吸收。其中，n型导电特征的初晶态多孔纳米锗薄膜采用平板电容耦合等离子增强化学气相沉积（PECVD）系统在室温下制备而成。本发明的优点在于载流子并联的双通道输运方式与锗材料窄带隙、高吸收系数、高载流子迁移率的特性相结合，实现有机电池载流子输运能力和太阳光谱吸收的共同提升。
一种基于晶态多孔纳米薄膜双通道并联有机无机复合太阳电池

[发明专利]降解钙钛矿太阳电池的器件回收处理与再利用工艺-CN201710102252.9在审
发明人：张建军;黄利克;孙小香;杜阳阳;倪牮;蔡宏琨;李娟 -专利权人：南开大学
申请日： 2017-02-24 - 公布日： 2017-06-20 - 主分类号： H01L51/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种降解或废弃钙钛矿太阳电池的器件回收处理与再利用工艺，包括降解钙钛矿太阳电池器件的初步清洗处理、所得基片的彻底清洗和处理、基片用于重新制备太阳电池器件、产生的废液（各功能层化学组分的混合有机溶液及悬浮物或沉淀）的初步处理以得到背电极金属材料、产生的废液的进一步处理以得到可以参与新一轮器件制备的卤化铅。本发明涉及的湿法工艺具有低温、低耗能等优点，可以避免铅流失对环境生态和人身健康造成的潜在威胁，可以实现对资源的充分和重新再利用，具有潜在良好的经济效益，可进一步推进廉价钙钛矿太阳电池的实用化。
降解钙钛矿太阳电池器件回收处理再利用工艺

[发明专利]一种表面钝化的纳米锗颗粒的制备方法-CN201510341884.1有效
发明人：倪牮;李昶;张建军;孙小香;蔡宏琨;张德贤;李娟 -专利权人：南开大学
申请日： 2015-06-18 - 公布日： 2017-05-17 - 主分类号： B22F1/02 文献下载
摘要：一种一步法合成表面钝化的纳米锗颗粒的方法，该方法采用电感耦合等离子体增强化学气相沉积系统，使用液态锗和水作为反应源，一步直接合成表面钝化的纳米锗颗粒。本发明的优点在于降低成本的同时消除了反应源易燃易爆的隐患；提高产量的同时避免了颗粒间的团聚；原位钝化的方法简化了工艺流程，是一种低成本的、易于产业化的纳米锗颗粒制备方法。
一种表面钝化纳米颗粒制备方法

[发明专利]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-CN201410488516.5有效
发明人：倪牮;马峻;张建军;侯国付;陈新亮;张晓丹;赵颖 -专利权人：南开大学
申请日： 2014-09-23 - 公布日： 2017-02-01 - 主分类号： H01L31/0216 文献下载
摘要：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400 nm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2.0~3.7 eV，电导率可达0.1~5.0 Ω•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。
具有折射率渐变特征窗口薄膜制备方法应用

[发明专利]非晶硅薄膜电子传输层结构的钙钛矿电池及其制备方法-CN201510307871.2在审
发明人：蔡宏琨;温宏斌;张建军;张德贤;倪牮;李娟;杜阳阳;吴玉祥 -专利权人：南开大学
申请日： 2015-06-08 - 公布日： 2017-01-04 - 主分类号： H01L51/42 文献下载
摘要：本发明涉及专门将光转化为电的光伏器件，特指硅薄膜材料作为电子传输层结构的钙钛矿太阳电池。由FTO透明导电玻璃、N型非晶硅薄膜材料、钙钛矿本征吸收层、空穴传输层和金属电极构成。在透明导电玻璃上沉积非晶硅薄膜材料，之后旋涂钙钛矿吸光材料，在钙钛矿之上旋涂Spiro-OMeTAD或者P3HT材料作为空穴传输层，之后蒸制电极。其特点是非晶硅作为钙钛矿电池的电子传输层，其带隙可以通过掺杂浓度调控，可以很好的与钙钛矿材料实现能级匹配。通过控制沉积条件可以改善薄膜质量和导电性。其制备方法容易价格低廉稳定性好，具有重要的研究价值和实用价值。
非晶硅薄膜电子传输结构钙钛矿电池及其制备方法

[发明专利]一种光子晶体非晶硅薄膜太阳电池-CN201310169458.5有效
发明人：侯国付;陈培专;张建军;倪牮;张晓丹;赵颖 -专利权人：南开大学
申请日： 2013-05-09 - 公布日： 2016-11-16 - 主分类号： H01L31/052 文献下载
摘要：一种光子晶体非晶硅薄膜太阳电池，由衬底、一维光子晶体背反射器、背电极、n型氢化非晶硅、本征氢化非晶硅、p型氢化非晶硅和前电极组成叠层结构，其中一维光子晶体背反射器是由低折射率介质和高折射率介质周期性交叠构成，周期数大于等于两个周期，背电极和前电极为高透过、高电导、低吸收的透明导电膜并作为电流引出电极。本发明的优点是：该光子晶体非晶硅薄膜太阳电池，克服了采用Ag背电极成本高，采用其他金属背电极反射率不够的问题，保证高效率的同时降低原材料成本。同时还克服了采用金属背电极引入的一系列问题，有助于提高电池开路电压，提升电池稳定性。因与电池工艺兼容，还有助于降低设备投资和厂房面积，提升产能。
一种光子晶体非晶硅薄膜太阳电池

[发明专利]一种具有纳米颗粒密堆积结构的有机太阳电池-CN201510945020.0在审
发明人：倪牮;李昶;张建军;孙小香;蔡宏琨;张德贤;李娟;王欣宇;李正龙 -专利权人：南开大学
申请日： 2015-12-17 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： H01L51/42 文献下载
摘要：一种具有纳米颗粒密堆积结构的有机太阳电池，以非晶态的锗纳米颗粒作为给体，富勒烯衍生物PC₇₀BM作为受体，给-受体形成“核-壳”结构。锗纳米颗粒采用低成本的平板电容耦合等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备而成，紧密堆积于电池的活性层中。本发明的优点在于：宽光谱吸收、高吸收系数、高载流子迁移率的锗纳米颗粒取代传统的聚合物，为有机电池的制备提供一种新的给体材料。
一种具有纳米颗粒堆积结构有机太阳电池

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