能源材料ⅱⅵ族多晶薄膜太陽電池材料(已修改)
2025-05-26 06:00 本頁面
【正文】 第十三章 Ⅱ Ⅵ 族多晶薄膜太陽電池材料 一、引言 化合物半導體太陽能電池 采用 直接由原材料到太陽能電池 的工藝路線，發(fā)展了薄膜太陽能技術(shù)。 特點 ：高效率、低成本、大規(guī)模生產(chǎn)化。 化合物半導體薄膜太陽能電池主要類型有 ：CdTe系太陽能電池、 CuInSe2系列太陽能電池、 CdS/CuInSe2太陽能電池 、 GaAs系列太陽能電池、 InP系列太陽能電池。 二、材料性質(zhì) CdTe薄膜材料性質(zhì) 1）結(jié)構(gòu)性質(zhì) CdTe是 Ⅱ Ⅵ 族化合物，是直接帶隙材料，帶隙為。光譜響應與太陽光譜十分吻合。具有閃鋅礦結(jié)構(gòu)。 CdTe太陽電池轉(zhuǎn)換效率在 %~%之間， CdTe薄膜太陽電池面積已達到 6879cm2。 紅： 640~780nm； 橙： 640~610nm。 黃： 610~530nm； 綠： 505~525nm； 藍： 505~470nm； 紫： 470~380nm。 2）光學性質(zhì) 光吸收系數(shù)大，厚度為 1um的薄膜可吸收大于CdTe禁帶輻射能量的 99%。 ? CdTe膜越薄，吸收系數(shù)越高，帶邊與膜厚度無關(guān)； ? 薄膜的吸收系數(shù)與生長溫度有關(guān)； ? 沉積速率增加，薄膜吸收系數(shù)變化不大，且所有薄膜有相同的吸收邊。 3）電學性質(zhì) CdTe晶體主要靠共價鍵結(jié)合，但有一定的離子性。 CdTe的結(jié)合強度很大，電子擺脫共價鍵所需能量更高。 常溫下 CdTe的導電性主要由摻雜決定。 用 CSS（閉管升華）法制備 CdTe薄膜的電性質(zhì)： ? 襯底溫度升高，薄膜電阻率降低 2個數(shù)量級； ? 薄膜電阻率的最大變化由氧偏壓和源 襯底間距引起。氧偏壓 ↑ ，源 襯底間距 ↓ ，電阻率 ↓ 。 CdS薄膜材料性質(zhì) 1）結(jié)構(gòu)性質(zhì) CdS薄膜具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)，直接帶隙材料，帶隙寬為 。 CdS層吸收的 光譜損失 與 CdS薄膜的厚度 和 薄膜形成的方式 有關(guān)。 2）光
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