【专利开放许可】中南大学开放许可专利推介(四十九)

发布日期:2024-04-25 16:31:04

为推进专利开放许可工作,提升专利转化水平,本期发布5项专利,具体信息如下:

        本发明公开了一种多晶硅铸锭炉,包括:炉体、经过所述炉体底部的冷却水夹层、以及分别与所述冷却水夹层连通的冷却水进水口和冷却水出水口,其中,在所述冷却水进水口和冷却水出水口处分别设有三通阀用于导入或导出冷却水,并可连接外部大气,在所述炉体底部设有从外部开启的泄水阀,所述泄水阀与冷却水夹层接通。本发明的多晶硅铸锭炉在发生坩埚硅液泄漏时,可以及时将炉体夹层内的冷却水排空,从而杜绝了硅液泄漏后发生爆炸的危险。

        本发明公开了一种低成本光伏电池用黄锡矿结构铜铁锡硫薄膜及其电化学制备方法,包括如下步骤:按摩尔比分别配置Cu、Sn、Fe三种金属盐溶液;采用三电极体系,在Mo衬底上依次恒电位沉积Cu、Sn、Fe三种金属叠层;用高纯氮气作保护气,在150~300℃下,对金属叠层进行退火预处理;最后,以氮气为保护气,硫粉为硫源,在500~600℃下对铜铁锡薄膜进行硫化退火,得到黄锡矿结构的Cu2FeSnS4薄膜。该制备方法,可以精准控制每层金属薄膜的沉积时间和沉积电位,实现Cu2FeSnS4薄膜组分比、晶粒大小、厚度和形貌的独立可控。该方法反应时间短,沉积温度低,操作简便,制备成本低,绿色无污染。适合光伏电池吸收层Cu2FeSnS4薄膜的大规模生产。

        本发明属于太阳能电池吸收层材料制备技术领域,涉及一种闪锌矿结构Cu2MnSnS4粉末材料及其液相制备方法。随着传统能源的逐渐消耗和生态环境的日益恶化,开发高效可靠的太阳能电池已成为解决能源和环境问题的重要途径。目前光伏市场主流的产品仍然是硅太阳电池,但是该类电池的制备过程中存在诸如污染严重、能耗大、生产成本高等缺陷,限制了其发展。因此,研究新型绿色高效率低成本的太阳能电池已成为未来能源发展的重要课题。对于制造Cu2MnSnS4太阳能电池,目前报道的制备闪锌矿结构的铜锰锡硫纳米晶的方法有水热法、溶剂热法、热注射法等,然而由于这些方法需要复杂的高压设备且反应时间长(通常超过12h),不易于大规模生产。因此,提出一种易于大量制备,成本低廉,纯度高的纳米晶体的制备方法,对于本领域具有重要意义。

        本发明公开了一种光伏电池用黄锡矿结构Cu2FeSnS4粉末的液相制备方法,包括如下步骤:按摩尔比CuCl2·2H2O:FeCl3·6H2O:SnCl4·5H2O:硫脲=2:(1-1.5):(1-1.5):(4-5)的原则称取后放入圆底三口烧瓶中混合,然后加入有机混合溶剂或有机单一溶剂;通入氮气做保护气,置于恒温油浴中加热至200-250℃,并保持0.5-12小时,随后自然冷却至室温;使用无水乙醇和蒸馏水依次洗涤产品,然后过滤,干燥,得到黑色粉末。该黄锡矿结构铜铁锡硫粉末材料的液相制备方法绿色无污染,反应时间短,所需温度低,操作简便,成本低廉,适Cu2FeSnS4粉末用于光伏电池吸收层的产业化。

        本实用新型公开一种装配式多晶硅铸锭炉石英坩埚,所述石英坩埚内部可以置入四块类似三棱柱的石英内置块。所述石英内置块在硅料填充前紧贴石英坩埚侧壁逐个置入,可以在所述石英坩埚内形成紧密的结构,使所述石英坩埚侧壁形成一定的倾斜角度。本实用新型的有益效果是:石英坩埚为方形结构,4块石英内置块结构一致,置入时不存在差别及先后顺序,装配方便。由于石英坩埚侧壁形成的角度,沿高度方向上石英坩埚横截面积逐渐增大,有效缓解了硅晶体凝固膨胀时由于受到坩埚约束产生的应力,缓解了硅锭四周位错的产生与增殖,提升了硅锭质量,且更利于硅锭脱模。