CdTe薄膜太陽(yáng)能電池

2021/5/91一、CdTe薄膜太陽(yáng)能電池原理二、CdTe薄膜太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)三、TiO2作緩沖層文獻(xiàn)分析四、CdTe太陽(yáng)能電池展望五、參考文獻(xiàn)2021/5/92CdTe太陽(yáng)能電池的原理光子的能量公式可見光的波長(zhǎng)：380~760nm能量：1.64~3.19eV2021/5/93CdTe的能隙值為1.45eV，是直接能隙。TCO的能隙為3.2~4.3eV，是間接能隙。2021/5/94CdTe太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)類型由于Substrate型太陽(yáng)能電池CdS/CdTe的界面品質(zhì)較差，歐姆接觸性差，所以轉(zhuǎn)化效率較低，一般不常用。2021/5/95CdTe太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)圖＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－2021/5/962021/5/97降低CdTe與金屬電極接觸勢(shì)壘P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體透明導(dǎo)電氧化層2021/5/98玻璃襯底一般選用鈣鈉玻璃作為太陽(yáng)能電池的襯底，主要起支架、防止污染和太陽(yáng)光入射的作用。2021/5/99TCO透明導(dǎo)電氧化層2021/5/9102021/5/911CdS窗口層1、CdS的能隙一般在2.4eV，幾乎所有的可見光都能透過。2、CdS層與CdTe層形成p-n結(jié)。3、為了使太陽(yáng)能電池獲得更高的效率，CdS層要盡量的薄，一般在不超過500nm2021/5/9121、CdTe能隙值為1.45eV,位于理想的太陽(yáng)能電池的能隙之

間，且具有很高的吸光系數(shù)，是非常理想的光伏材料2、CdTe層的厚度一般在2-8μm.CdTe吸收層2021/5/913背接觸層和背電極降低CdTe和金屬電極的接觸勢(shì)壘，引出電流，是金屬電極與CdTe形成歐姆接觸2021/5/914Performanceimprovementofsolution-processedCdS/CdTesolar

cellswithathincompactTiO2bufferlayer

QuestionInordertoreducethelightabsorptionlossinCdS,theCdSthicknessisusuallylessthan500nm.However,pinholesinCdSandnon-conformalcoverageofCdSontransparentconducting

oxidelayerwillcauseshuntingthusleadingtodeviceperformancedegradationandfailure.

Solution

Inordertoalleviatethisproblem,alayerofTiO2wasinsertedbetweentheFTOandCdSasabufferlayer.2021/5/915Materialsandmethods1、Substratecleaning(thesoda-limeglassescoatedwith600nmFTO)2、TiO2wasdepositedusingDCmagnetronsputtering3、CdSchemicalbathdeposition4、CdTeelectrochemicaldeposition5、CdCl2treatment（thewafeinCdCl2methanolsolutionat60℃for20min)6、50nmAudotsweredepositedbythermalevaporationasbackcontact.

2021/5/9161、TiO2insolarcellshelpsinimprovingefficiencybystoppingholesfromgoingtoTCOfrontcontact.2、TiO2windowlayerhelpsintheseparationofchargecarriersandreducestherecombinationrate.

2021/5/917InordertoidentifytheoptimumthicknessforTiO2,

solarcelldeviceswith20-,40-,60-,80-and100-nm-thick

2021/5/9182021/5/919Conclusions1、ByinsertingacompactTiO2layerwith20nmthickness,deviceyieldwasimprovedtomorethan80%withapeakefficiencyof8.0%.2、TiO2bufferlayerhelpstosolvetheshort-circuitingproblemscausedbythinnon-uniform

CdS.TheadditionofacompactTiO2layerwasalsofoundtosignificantlyimprovedevicestability.

2021/5/920CdTe太陽(yáng)能電池發(fā)展前景CdTe薄膜太陽(yáng)能電池具有成本低，工藝制備簡(jiǎn)單，其吸收層與光譜最一致的優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)太陽(yáng)能電池發(fā)展的方向FirstSolar公司是全球最大的CdTe太陽(yáng)能電池生產(chǎn)商，該致力于CdTe太陽(yáng)能電池研究十余