石墨浆做背接触层的碲化镉薄膜太阳电池及组件的研究

使用掺杂石墨浆作为碲化镉薄膜太阳电池的背接触层.研究了石墨浆的成分、涂覆了石墨浆后的热处理工艺对单元电池器件性能的影响.使用优化工艺制备了大面积集成碲化镉薄膜太阳电池.结果表明:使用石墨浆背接触层,可将单元电池效率从3.8%提高到10.2%;将优化了的石墨浆处理工艺应用到27.0cm×36.7cm的大面积集成碲化镉薄膜太阳电池上,得到了7.4%的转化效率.     

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。     

CdS/CdTe太阳电池的背接触

磷硝酸腐蚀是一种适宜于工业化生产的背表面刻蚀工艺.文中采用磷硝酸腐蚀CdTe薄膜,并用溴甲醇腐蚀作为对照实验,研究了两种腐蚀对材料性质的影响.随后用真空蒸发法分别沉积了四种背接触层,提出了适宜于工业化生产的背接触技术,并从实验和理论上对两种背接触结构的CdTe太阳电池进行了分析.     

玻璃衬底上CdTe薄膜的制备及其性质

利用近空间升华法在经过不同打磨处理的玻璃衬底上制备了CdTe薄膜,用X射线衍射仪,扫描电镜表征了CdTe薄膜的微结构.结果表明CdTe薄膜的微观结构依赖于衬底粗糙度,(111)晶面的择优取向随衬底表面粗糙度的增加而降低.     

CdCl2气相退火对CdS薄膜的影响

对CdS进行CdCl2 后处理是制备高效率CdS/CdTe多晶太阳能薄膜电池的关键步骤。研究了CdS薄膜的CdCl2 气相热处理 ,用XRD、UV/Vis表征热处理前后薄膜的结构、晶粒尺寸及禁带宽度的变化。对比研究了有无CdCl2 处理的CdS薄膜的结构差异。首次发现在 410℃ ,无CdCl2 热处理的CdS膜出现金属镉。随退火温度的增加和退火时间的延长 ,薄膜的立方结构被破坏。退火温度高于 410℃ ,CdS的 (111)衍射峰强度急剧减弱 ,470℃退火 1h后几乎完全消失。     

CdTe多晶薄膜制备及后处理对CdS/CdTe界面的影响

采用近空间升华法分别在玻璃、CdS及CdS1-xTex衬底上沉积了CdTe多晶薄膜,通过原子力显微镜的观察和X射线衍射的分析,比较了它们的微结构。结果表明,用CdS和CdS1-xTex多晶薄膜作为衬底沉积的CdTe多晶薄膜结构与衬底相似,具有(111)面择优取向。通过对在不同氧分压下进行后处理的CdS/CdTe薄膜的断面及光能隙的研究,发现在氮氧(4∶1)气氛下后处理的薄膜CdS层明显减薄,这样的结果有利于改善CdTe太阳电池的光谱响应,增加载流子收集。我们认为氧在退火中促进了CdS/CdTe界面互扩散,扩散的结果不仅弥补了CdS、CdTe间的晶格失配,而且降低了界面的位错密度,并获得了面积为0.52 cm2,转换效率为13.38%的CdTe多晶薄膜电池。     

含氯气氛退火对CdTe薄膜性质影响的交流阻抗研究

对近空间升华制备的CdTe薄膜进行了CdCl2气氛下热处理。测量了样品在室温下的交流阻抗特性,基于恒相位角元件（CPE）等效电路拟合所测量的复阻抗谱,分析了退火工艺对CdTe薄膜的晶粒体电阻、晶界电阻、弛豫时间的影响。结果表明,随退火温度的增加,晶粒电阻增大,晶界电阻减小,弛豫时间缩短。     

掺杂对CdS多晶薄膜电学性能的影响

利用近空间升华法制备CdS多晶薄膜,同时将薄膜在400℃下进行Cl-掺杂。利用光-电阻、暗电阻-温度关系等测试手段分析不同波长光照及温度对掺杂前后薄膜电学性能的影响。结果显示:在不同波长的光照下,薄膜显示出不同的电阻值,最小电阻出现在500 nm波长附近;在光、暗态转换过程中发现,掺杂对电阻弛豫时间影响较大,掺杂后最短响应时间由原来对应的青光向蓝光移动;掺杂后,薄膜光、暗电导增加,电导激活能减少。     

太阳电池中CdS薄膜的制备及其性能的研究

分别采用化学池沉积(CBD)和真空蒸发法,在三种衬底(玻片、ITO玻片、SnO2玻片)上沉积CdS薄膜,并利用扫描电镜(SEM)、透射光谱、X射线衍射(XRD)等方法对沉积膜进行了测试分析,同时阐述了两种不同方法下CdS膜的生长沉积机制。