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新型電池采用鉛鋅礦金屬材料的製備方法

時間:2014-05-12 10:11:53

作者:博鱼機器

作為太陽能電池的主體材料,隻需要約2μm厚均勻的CdTe薄膜就可以降低紅外區的響應,而且足以吸收有效光子,從而製作出高效率的太陽能電池。製備CdTe薄膜的方法有很多種,包括:升華,凝華法、化學噴射法、電鍍沉積法、絲網印刷法、金屬有機物化學氣相沉積、物理氣相沉積、濺射法和分子束外延(MBE)等。其中電沉積法是較常用的製備方法,采用簡單鉛鋅礦加工的電沉積方法就能製備出均勻的、化學計量比可控的CdTe薄膜。經典的製法是用可控製溫度的三電極法。雖然不同的水浴液都可以作為電沉積液,但較常用的是硫酸溶液,這是因為用此電沉積液不僅可以製備出N型CdTe薄膜,而且鉛鋅礦石加工設備還可以製備出P型的CdTe薄膜,且沉積的溫度和毒性都較低。

目前,國外CdTe/CdS太陽能電池的製備工藝日趨成熟,至少有2家年產量10MWCdTe/CdS太陽能電池的廠家已經建成,但在製備工藝中仍然存在不少問題。首先是背結的製備,如何選擇合適的材料或結構製備穩定的、低串聯電阻的背結;其次是CdTe/CdS界麵作用機理問題,理解它對高效率CdTe/CdS太陽能電池的作用是進一步提高效率的關鍵;末了是CdS作為窗口材料,其禁帶寬度為2.4eV左右,導致高能光子在表麵被接受而產生的電子和空穴對在表麵複合,從而降低了電池的短路電流。現在可采用不同的途徑來解決這個問題,但是轉換效率還是相對較低

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