《cigs太陽電池》ppt課件-全文預覽
【正文】 隙，以避免吸收過多的太陽光 緩 沖 層 CdS ?CdS材料基本性質(zhì) 晶體結(jié)構(gòu)： 閃鋅礦（立方）和纖鋅礦（六方）結(jié)構(gòu)， 室溫下六方相處于穩(wěn)定 狀態(tài)， 而立方相處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，在一定條件下兩者可相互轉(zhuǎn)化 光學性質(zhì)：兩種結(jié)構(gòu) CdS禁帶寬度有所差別，相對穩(wěn)定的六方相 CdS為 電學性質(zhì)： N型材料， 電阻非常高，所以電池中一般僅需 50nm左右，過厚將 會導致電池效率的降低 ?CdS制備方法：化學水浴法（ CBD） ● 可制備出既薄又致密而且無針孔的CdS ● CBD中， 氨水可溶解 CIGS表面的氧化 物，起到清潔表面作用 ● Cd2+可與 CIGS反應生成 CdSe并向貧 銅表面擴散，形成 CdCu施主， 修復 CIGS 表面 ● 缺陷 沉積溫度低且工藝簡單廉價 電 窗口 層 ZnO及 ZnO:A（ ZAO） ?窗口層作用與要求 ● 兩方面功能： 一是與 P型 CIGS構(gòu)成異質(zhì)結(jié)，二是與頂極一起輸出電流 ● 異質(zhì)結(jié) N型層： 應有較小少子壽命和合適費米能級位置 ● 表面導電層： 有較高電導率和光透過率 ● 高、低阻兩層： 高阻本征氧化鋅 (iZnO)和低阻摻鋁氧化鋅 (ZAO) ? ZnO（ ZAO）的基本性質(zhì) 晶體結(jié)構(gòu)： 與 CdS一樣，屬于纖鋅礦（六方）結(jié)構(gòu)，故有晶格良好匹配 ● 光學性質(zhì)： 直接帶隙材料，禁帶寬度為為 ● 電學性質(zhì)： N型材料， 電阻率非常高 ()，所以一般僅需 50nm 左右，過厚將會導致電池效率的降低 ● 摻鋁 ZnO： ZAO電阻率約 104Ω 磁控 濺 射法 ● 制備 三靶磁控濺射系統(tǒng)共濺： 靶材： Cu9In11 與 Cu10Ga10 工作氣壓： ● 高溫硒化 真空或氬氣環(huán)境下 Se高溫蒸發(fā)。 去離子水超聲，高壓氮氣吹干。 磁控 濺 射法 工藝 : 沉積預制層后硒化退火處理 優(yōu)點：易于精確控制薄膜中各元素的化學計量比、膜厚和成分的均勻分 布，已成為目前產(chǎn)業(yè)化首選工藝 缺點： Ga含量及分布不易控制，很難形成雙層梯度結(jié)構(gòu) 單位： 日本的昭和殼牌、本田（ 金屬預制層）；美國 Daystar等（ CIGS 預制層） 磁控 濺 射法 ?制法名稱 :濺射后硒化法 ● 襯底選擇和清洗 襯底選擇 : 平整；低雜質(zhì)濃度；導熱系數(shù)稍大于 CIG。如同外加雜質(zhì)一樣影響材料的導電特性CuInSe2甚至可直接由其化學組成的調(diào)變得到 P型 Cu比例大或 N型 In比例大 不同的導電形式而不必藉助外加雜質(zhì)。 n型材料在較高 Se蒸 氣壓下退火變?yōu)?p型傳導 。 CuIn1xGaxSe2電池可在 Cu/In+Ga=。 CIGS太陽電池工作原理 原理 ：陽光照在電池表面，穿過頂電極，緩沖層，被銅銦鎵硒吸收產(chǎn)生載流子，在內(nèi)建電場的作用下吸收層接近硫化鎘區(qū)域，不同電荷的載流子分離，負電荷走向頂電極，正電荷走向背電極，由此，太陽能便源源不斷的轉(zhuǎn)化為可供我們使用的電能，之所以具有較高的效率是因為銅銦鎵硒材料對太陽光的吸收能力極強。 AZnO窗口層： 濺鍍上 AZnO 作為透明導電層窗口。 ntype半導體 CdS層： 降低帶隙的不連續(xù)性，緩沖晶格不匹配問題，幫助電子有效傳導。 背電極（鉬 (Mo)導電層）： 基材上會濺鍍一層 ~ 的 Mo 背電極以利于空穴傳導。顯然，原料的珍稀實際上已經(jīng)提前判定 CIS和 CIGS今
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