低成本高效CdTe太阳电池

美国南佛罗里达大学等单位研制的碲化锡薄膜太阳电池,光电转换效率高达14.6％,创造了新纪录。该电池有一层抗反射涂层,可降低反射损耗,提     

CdTe/CdS异质结特性

从理论上对CdTe／CdS太阳电池CdS/CdTe异质结的特性进行了研究和讨论，结果表明可以简单利用改变CdTe、CdS两种半导体材料的掺杂浓度来改变CdS/CdTe异质结的能带结构。针对不同的能带结构采用了不同的物理模型，得到的CdS/CdTe异质结伏安特性曲线有一折点，且折点位置随异质结能带结构的变化而变化。     

CdTe多晶薄膜太阳电池的结构改进

采用共蒸发法制备了ZnTe：Cu和Cd1-xZnxTe多晶薄膜，研究了薄膜的结构和性能。获得了Cd1-xZnxTe多晶薄膜的光能隙与锌含量的关系，ZnTe：Cu多晶薄膜光能隙随着掺Cu浓度的增加，光能隙减小。分别用ZnTe／ZnTe：Cu和Cd1-xZnxTe／ZnTe：Cu复合层作为背接触层，既能修饰异质结界面，改善电池的能带结构，又能防止cu原子向电池内部扩散。获得了面积0．5cm^2，转换效率为13．38％的CdTe多晶薄膜太阳电池。     

效率超过19%的CdTe薄膜太阳电池

从电池结构、关键制备技术与流程、功能层材料与器件性能方面详细阐述了本研究组在高效率宽光谱CdTe薄膜太阳电池方向的研究工作。提出了新的扩散预制层制备工艺,拓展梯度带隙吸收层制备和组分调控工艺窗口;协同调控梯度吸收层预制结构与Se扩散相关的吸收层制备热过程和活化热过程,优化梯度吸收层组分分布和能带结构;解决前电极窗口层与传统制备技术的兼容性问题,消除限制转换效率的前界面势垒;制备得到两种主流结构的CdTeSe薄膜太阳电池,获得19.1%的器件光电转换效率。     

宽光谱响应的高效CdTe薄膜太阳电池

碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池是最成功的产业化薄膜太阳电池技术。近年来,CdTe薄膜太阳电池的新一轮技术革新使小面积CdTe薄膜太阳电池的最高光电转换效率从16.5%快速提升至22.1%,该太阳电池的材料和结构的创新,以及相应的宽光谱响应特性是其光电转换效率提升的最显著原因。结合电池结构对宽光谱响应的高效Cd Te薄膜太阳电池的制备技术及研究进展进行了介绍,并对此类Cd Te薄膜太阳电池的发展做出展望。     

CdTe薄膜的制备及其光电性能的研究

介绍利用真空化合法合成的碲化镉(CdTe)材料制备的CdTe薄膜结构,电学,光学性能的分析研究结果.将离子注入技术引进到CdTe薄膜的改性研究中,实验发现,离子注入可以改善材料的结晶情况以及光学和电学性能.有可能利用CdTe粉末材料一次制作适合于廉价薄膜太阳光电池的优质的p型CdTe薄膜.     

HIGH EFFICIENCY THIN FILM CdS/CdTe SOLAR CELLS†

Cadmium telluride is a most promising thin film photovoltaic material as shown by the higher than 10% efficient CdS/CdTe heterojunction solar cells. In this work, thin film CdS/CdTe solar cells have been prepared using CdS films grown from an aqueous solution and p-CdTe films deposited by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) and close-spaced sublimation (CSS). The solution-grown CdS films, with high photoconductivity ratios and good optical transmission, are well-suited for optoelectronic devices. The CdTe films deposited by CSS show considerably better microstructure than those by MOCVD because of the higher substrate temperature used in the CSS process. The properties of CdS/CdTe heterojunctions have been studied. Solar cells of 1 cm2 with an AM 1.5 efficiency of 14.6%, verified at the National Renewable Energy Laboratory, have been CdTe films     

CdTe/CdS异质结太阳电池的电特性--关于"CdTe/CdS异质结特性"一文同郭江等商榷

笔者认为郭江等关于“CdTe／CdS异质结特性”一文，对CdTe／CdS太阳电池的CdS／CdTe异质结特性的讨论时存在理论上的错误和设计思想不妥。例如，求解CdTe／CdS异质结空间电荷区电势满足的泊松方程时，所给的边界条件有错，因而所得的电势分布亦有错；关系式△Er=(Eg2-Eg1)-△Ec=0有错；CdTe／CdS异质结能带结构不妥等。据此，我们针对上述CdS／CdTe异质结太阳电池存在的问题进行了理论研究和讨论，所得到的相应研究结果，与郭江等商榷。     

CdS/CdTe异质结太阳电池串联电阻的理论研究

串联电阻是太阳电池中一个附加的功率损耗．对太阳电池的转换效率、填充因子输出性能等均有较大影响，尽可能的减小串联电阻是提高太阳电池效率和性能所要求的。该文从理论上分析了太阳电池中串联电阻形成的各种因素，特别是对电池TCO层的薄层横向电阻做了较为详尽的理论分析，导出了TCO层薄层横向电阻的理论计算公式，并讨论了减小串联电阻的途径。并将计算值与实验结果进行了比较，两者符合较好。     

水溶液中阴极电沉积半导体CdTe薄膜性能的研究

研究了半导体ＣｄＴｅ薄膜不同阴极电沉积条件（搅拌、加温）下，沉积电位与电流密度、沉积速率的关系。着重研究了沉积电位对ＣｄＴｅ膜层成份及导电类型的影响，通过控制沉积电位制备了不同导电类型的半导体ＣｄＴｅ薄膜。对沉积膜形貌和结构分析表明，室温搅拌条件下沉积的ＣｄＴｅ薄膜，整体均匀性好，呈非晶结构，氮气氛中高温退火后，ＣｄＴｅ膜沿一定方向有较明显取向。     

n－CdS／p－CdTe异质结薄膜太阳电池

ｎ－ＣｄＳ／ｐ－ＣｄＴｅ异质结薄膜太阳电池王万录美国能源部曾在１９８７—１９９１年期间关于光伏研究的五年计划中提出，平板型太阳电池要求达到的主要指标是：转换效率高于１５％，价格每平方米低于１美元，寿命长达２０年。薄膜技术是达到这个目标唯一可行的方法，...     

碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池及其光学检测(上)

介绍了碲化镉电池的基本结构,碲化镉及其相关材料的沉积方法和基本性质,尤其是多晶材料的光学性质与其能带结构、晶粒尺寸等其他物理性质的相关性.光学检测是研究薄膜太阳电池的重要工具.通过原位椭偏学观测到的碲化镉表面粗糙度的实时演变,碲原子和硫原子的扩散,以及碲化镉、硫化镉光学性质的深层分析证明了这一手段的独特作用.     

CdTe薄膜太阳电池及组件的产业化进展与应用方向分析

对CdTe薄膜太阳电池的理论研究和产业化的进展与展望进行重点阐述，概括了此类太阳电池未来的研究重点，并对CdTe薄膜光伏组件在“双碳”目标下的应用情况进行分析探讨。结果显示：1)经过几十年的发展，截至2022年5月，CdTe薄膜太阳电池实验室最高光电转换效率仍为2016年得到的22.1%，与其理论最大光电转换效率(32%)相比还有很大的突破空间；2)未来CdTe薄膜太阳电池性能提升的关键将是进行有效p型掺杂、提高CdTe薄膜载流子寿命、通过制备欧姆接触电极提高开路电压，从而改善CdTe薄膜太阳电池的性能。以期该研究可为中国加快CdTe薄膜太阳电池及组件产业化发展提供参考方向。     

碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池及其光学检测(下)

图4碲化镉薄膜的生长条件除了氩气压强在2.5～50mTorr范围内变化外,其他沉积条件都保持一样.从图中可以看到:(1)所有薄膜在沉积初期(体层l～2nm厚)都有相对较厚的表面粗糙层.这时沉积下来的碲化镉容易聚成“岛”状而不是平铺成层状,“岛”的高度随氩气压强增加而单调增加;(2)体层厚度2～l0nm之间,上述分离的岛状沉积体扩大后相互接触,底部变成了连贯的体层,因此表面粗糙层厚度降低;(3)体层厚度10nm以上,表面粗糙层的厚度再次增加,而且增加的速率随氩气压强而明显不同.在2.5 ～ 14mTorr范围内,表面粗糙层厚度随氢气压强增加而单调增加(差别达10倍左右),而在14～50mTorr范围内,表面粗糙层厚度随氩气压强增加而单调减少.     

某些稀土离子对电沉积 CdTe 薄膜性能影响的研究

ＣｄＴｅ薄膜半导体电极通过电沉积法制备。电沉积溶液组成对ＣｄＴｅ薄膜组成和性能有较大影响，通过在电镀液中添加某些稀土离子，结合ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＸＰＳ和光电Ｉ－Ｖ特性曲线进行分析研究，表明电沉积ＣｄＴｅ薄膜存在择优取向，经２５０℃热处理后，晶粒长大，镀液中添加Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｃｅ３＋和Ｎｄ３＋后增大尤为明显，晶粒线性尺寸最大达２．５—３．０×１０－７ｍ左右，并伴有孪晶产生，可提高薄膜Ｃｄ／Ｔｅ比等，有利于提高ＣｄＴｅ光电性能。经测试，其光电转换效率可增大到２．６—３．３％。     

碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池及其光学检测(中)

三电池结构与沉积方法碲化镉薄膜电池分为衬底朝上(阳光入射方向)和衬底朝下两大类结构。衬底朝上是目前用得最多的结构。其生长过程是在玻璃衬底上顺序沉积透明导电氧化物(TCO)、硫化镉、碲化镉以及金属背电极层。     

CdS/CdTe太阳电池中CdS多晶薄膜的结构和光学性能

采用XRD,AFM,XPS和光学透射谱对化学水浴法制备的CdS多晶薄膜进行了测试分析。刚沉积的CdS多晶薄膜均匀、透明、致密,主要呈现立方结构;Cd和S的原子百分比约为1 10;能隙(Eg)约为2 47eV。在不同温度下后处理会出现六方结构和3CdSO4·8H2O衍射峰,同时晶面择优取向发生了变化。通过沉积高质量的CdS薄膜,获得了效率约13 4%的CdS/CdTe小面积太阳电池。