硫化镉、碲化镉、复合背接触层等三层薄膜的沉积和后处理是 获得高效率的技术关键

  碲化镉薄膜太阳能电池正日益受到国内外的关注。全球最大 的碲化镉太阳能电池制造商——美国First Solar公司正加速 扩大产能，该公司正在德国建设年产量100MW的工厂，该工厂 得到欧盟4000万欧元的投资。同时，First Solar还计划在美 国本土和亚洲分別建设一个100MW的工厂。鉴于碲化镉薄膜太 阳能电池的发展前途，日本计划再启动碲化镉薄膜太阳能电池 的工业化生产技术探讨研究，意大利和德国也在进行类似的工作。

  工艺相对简单，标准工艺，低能耗，无污 染，生命周期结束后，可回收，强弱光均 可发电，温度越高表现越好。

  缺点  第一，碲原料稀缺，没办法保证碲化镉太阳能电池 的不断增产的需求。  第二，镉作为重金属是有毒的。碲化镉太阳能电 池在生产和使用的过程中的万一有排放和污染，会 影响环境

  superstrate结构是在玻璃衬底上依次长上透明氧化层 （TCO）、CdS、CdTe薄膜，而太阳光是由玻璃衬底上方照射 进入，先透过TCO层，再进入CdS/CdTe结。而在substrate结构， 是先在适当的衬底上长上CdTe薄膜，再接着长CdS及TCO薄膜。 其中以superstrate的效率最高。

  大约2×10^-4Ωcm数量级；在后续高温沉积其它薄膜层时的 良好的热稳定性。

  n型半导体，与P型CdTe组成p/n结。CdS的吸收边大约是521 nm，

  几乎所有沉积技术所得到的CdTe薄膜，都必须再经过CdCl2处理。 CdCl2处理能够进一步提升CdTe/CdS异质结太阳电池的转换效率， 原因是： ①能够在CdTe和CdS之间形成界面层，降低界面缺陷态浓度； ②导致CdTe膜的再次结晶化和晶粒的长大，减少晶界缺陷； ③热处理能够钝化缺陷、提高吸收层的载流子寿命。将CdTe薄膜置 于约400℃的CdCl2环境下，CdCl2的存在促进了CdTe的再结晶过 程。不仅比较小的晶粒消失了，连带着CdTe与CdS的界面结构也比 较有次序。

  降低CdTe与金属电 极接触势垒 p型半导体 n型半导体 透明导电氧化层

  碲化镉薄膜太阳能电池在工业规模上成本 大大优于晶体硅和其他材料的太阳能电池 技术，生产所带来的成本仅为0.87美元/W。

  国内四川大学的碲化镉薄膜太阳能电池工业化生产技术探讨研究 进展顺利，将推动我们国家碲化镉薄膜太阳能电池的规模生产。

  Cu2S／CdS是一种廉价太阳电池，它具有成本 低、制备工艺十分简单的优点。在多种衬底上 使用直接和间接加热源的方法沉积多晶CdS薄膜。

  用喷涂法制备CdS薄膜，其方法主要是将含有S 和Cd的化合物水溶液，用喷涂设备喷涂到玻璃 或具有SnO2导电膜的玻璃及其它材料的衬底上， 经热分解沉积成CdS薄膜。

  碲化镉太阳能电池结构 碲化镉太阳能电池制作流程与工艺 碲化镉太阳能电池成本估算 碲化镉太阳能电池优势与缺陷

  禁带宽度(Eg=1．45 eV)和高的光吸收率(大约10^4/cm)。CdTe 的光谱响应与太阳光谱几乎相同。

  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。

  禁带宽度在室温时是1.04eV，通过掺入适量 的Ga以替代部分In，形成CulnSe2和 CuGaSe2的固熔晶体 Ga的掺入会改变晶体的晶格常数，改变了 原子之间的作用力,最终实现了材料禁带宽度 的改变，在1.04一1.7eV范围内能够准确的通过设 计调整，以达到最高的转化效率

  可见，碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体，分別 占到消耗材料总成本的45.4%和38.2%。如将碲化镉薄膜的厚度 减薄1微米，则碲化镉材料的消耗将降低20%，从而使材料总成