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新型电池采用铅锌矿金属材料的制备方法

时间:2014-05-12 10:11:53

作者:世邦机器

作为太阳能电池的主体材料,只需要约2μm厚均匀的CdTe薄膜就可以降低红外区的响应,而且足以吸收有效光子,从而制作出高效率的太阳能电池。制备CdTe薄膜的方法有很多种,包括:升华,凝华法、化学喷射法、电镀沉积法、丝网印刷法、金属有机物化学气相沉积、物理气相沉积、溅射法和分子束外延(MBE)等。其中电沉积法是较常用的制备方法,采用简单铅锌矿加工的电沉积方法就能制备出均匀的、化学计量比可控的CdTe薄膜。经典的制法是用可控制温度的三电极法。虽然不同的水浴液都可以作为电沉积液,但较常用的是硫酸溶液,这是因为用此电沉积液不仅可以制备出N型CdTe薄膜,而且铅锌矿石加工设备还可以制备出P型的CdTe薄膜,且沉积的温度和毒性都较低。

目前,国外CdTe/CdS太阳能电池的制备工艺日趋成熟,至少有2家年产量10MWCdTe/CdS太阳能电池的厂家已经建成,但在制备工艺中仍然存在不少问题。首先是背结的制备,如何选择合适的材料或结构制备稳定的、低串联电阻的背结;其次是CdTe/CdS界面作用机理问题,理解它对高效率CdTe/CdS太阳能电池的作用是进一步提高效率的关键;末了是CdS作为窗口材料,其禁带宽度为2.4eV左右,导致高能光子在表面被接受而产生的电子和空穴对在表面复合,从而降低了电池的短路电流。现在可采用不同的途径来解决这个问题,但是转换效率还是相对较低

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