碲化镉薄膜太阳能电池的优点、结构和制备方法介绍

2021-12-17 09:51

碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe电池，它是一种以p型CdTe和n型CdS的异质结为基础的薄膜太阳能电池。碲化镉薄膜太阳能电池是薄膜太阳电池中发展较快的一种光伏器件。

碲化镉薄膜太阳能电池的优点

1、理想的禁带宽度：CdTe的禁带宽度一般为1.47eV，CdTe的光谱响应和太阳光谱非常匹配。

2、高光吸收率：CdTe的吸收系数在可见光范围高达104cm-1以上，95%的光子可在1μm厚的吸收层内被吸收。

3、转换效率高：碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为28%。

4、电池性能稳定：一般的碲化镉薄膜太阳能电池的设计使用时间为20年。

5、电池结构简单：制造成本低，容易实现规模化生产。

碲化镉薄膜太阳能电池的结构

碲化镉薄膜太阳能电池是在玻璃或是其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而构成的光伏器件。一般标准的碲化镉薄膜太阳能电池由五层结构组成：

1、玻璃衬底：主要对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用。

2、TCO层：即透明导电氧化层。主要起的是透光和导电的作用。

3、CdS窗口层：n型半导体，与p型CdTe组成p-n结。

4、CdTe吸收层：它是电池的主体吸光层，与n型的CdS窗口层形成的p-n结是整个电池最核心的部分。

5、背接触层和背电极：为了降低CdTe和金属电极的接触势垒，引出电流，使金属电极与CdTe形成欧姆接触。

碲化镉薄膜太阳能电池的制备方法

碲化镉薄膜太阳能电池可以由多种方法制备，如化学水浴沉积(CBD)、近空间升华法、丝网印刷、溅射、蒸发等。一般的工业化和实验室都采用CBD的方法，这是因为CBD法的成本低和生成的CdS能够与TCO形成良好的致密接触。

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