高转换效率CdTe 薄膜太阳电池研究与制备

来源 :第12届中国光伏大会暨国际光伏展览会(CPVC12) | 被引量 : 0次 | 上传用户:QQ343282482
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
CdTe/CdS 异质结太阳能电池是非常具有应用前景的第二代低成本薄膜太阳能电池.高质量的CdS 与CdTe 薄膜制备是获得高转化效率薄膜电池的关键.目前高转换效率的CdTe太阳能电池的CdS 层大都为水浴方法制备,但是水浴方法制备的CdS 层中常存在微结构和电学性能不均匀等现象,是影响电池性能以及制备重复性的重要因素.本研究通过适当提高CdS 的厚度,有效减少CdS 薄膜中的孔洞,并独创采用CdCl2 蒸气对CdS 预制膜进行处理,得到了单层大晶粒均匀致密的高质量CdS 薄膜,有效提高了电池的并联电阻以.本研究还通过采用细小CdTe 粉末作为进空间升华源,制备了较均匀平整的CdTe 薄膜,降低了CdTe 薄膜电池的所需的吸收层CdTe 厚度,有效降低了电池的串联电阻.通过一系列提高,我们制备了转化效率高达14.6%的CdTe 薄膜太阳能电池,其中开路电压为822mV,短路电流为25.1mA/cm2,填充因子70.46%,面积5*5mm2.
其他文献
迅力光能自主开发成功高集成宽幅卷对卷薄膜硅太阳能电池生产线,在0.127mm 厚的不锈钢基底上生产的a-Si/a-SiGe 多结太阳电池实现了初始转换效率大于10%.所生产的柔性光伏组件产品在2010 年已经取得美国ETL(UL1703)认证,以及欧洲TUV(IEC61646/EN61730)和CE 认证.
作为为光伏的一个重要领域,硅基薄膜电池技术在过去5 年有了长足的发展,特别是近期硅基叠层薄膜电池的引入和产业化更是显著地提高薄膜电池转换效率.如今前沿领域的硅基薄膜电池制造商都朝着商业化量产稳定效率10%迈进.过去几年里作为世界上少数几家仍在量产硅基薄膜电池的企业,正泰太阳能一直走在硅基薄膜技术创新及量产大面积组件(1.1x1.3m2)的最前沿,在薄膜电池,组件,及组件能源输出方面都做了大量的研发
硅基薄膜太阳电池技术的研发和生产在近十年来取得了显著的进步,本文简要介绍了硅基薄膜光伏技术,对目前的非晶硅及硅锗合金太阳电池技术,以及纳米硅与非晶硅合金太阳电池技术的特点进行了分析与对比.在此基础上,分析与讨论了硅基薄膜太阳电池面临的困难与挑战,并提出硅基薄膜太阳电池进一步发展的技术方向.
红外热成像技术具有方便、快捷和无损伤的检测特点,其在薄膜硅组件制造中有着重要的应用意义.薄膜硅组件的膜层沉积质量和激光划线质量的检测、以及薄膜硅组件经加速环境老化测试后的检测在薄膜硅组件的质量控制过程中非常重要.本文借助红外热成像技术,重点研究了其在薄膜硅组件制造过程中及在可靠性检测中的应用.红外热成像技术能够快速检测出薄膜沉积过程中的电池分流通路(Shunt)点和激光划线的缺陷,对经过1000
采用AMPS 模拟软件,对n-i-p 结构的非晶硅锗单结薄膜太阳电池I-V 特性进行了理论模拟,分别讨论了非晶硅锗本征层材料中缺陷态密度、本征层厚度及本征层与p 层界面处缓冲层对电池I-V 特性的影响;模拟实验发现本征层态密度每降低一个数量级,电池的转换效率可提高一个百分点以上;将模拟获得的结论应用于电池的实验制备中,采用RF-PECVD 法获得了效率为8.3 %的柔性聚酰亚胺单结非晶硅锗薄膜电池
本文主要研究聚酰亚胺(PI)衬底柔性非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池内联组件结构设计及内联组件制备的关键技术:深度选择性激光刻蚀.文中所采用的内联结构,首先是卷对卷沉积a-Si 太阳电池的各层材料,随后采用激光刻蚀等工艺实现组件的内联.深度选择性激光刻蚀(P1、P2)分别采用1064nm 和532nm 的调Q 纳秒激光,激光刻蚀槽P1 和P2 分别填充绝缘浆料和导电浆料.目前,采用上述结构及工艺制备
利用射频磁控溅射技术,在不同的衬底温度下,在普通玻璃和石英玻璃衬底上沉积了CdTe/ZnTe 多层薄膜.利用X 射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的结构、形貌特性进行了表征.采用紫外-可见光分光光度计,研究了温度对薄膜光学性能的影响.在普通玻璃和石英玻璃衬底上沉积的CdTe/ZnTe 多层薄膜,均为六角、立方晶系的多晶结构;温度升高,可见光吸收边向长波移动;衬底沉积温度越高,其表面
衬底温度保持恒定,在Se 气氛下按照一定的元素配比顺序蒸发Ga、In、Cu 制备厚度约为0.7 μm 的CuIn0.3Ga0.7Se2(CIGS)薄膜.利用X 射线衍射仪分析衬底温度对薄膜晶体结构及物相组成的影响,扫描电子显微镜表征薄膜形貌及结晶状态的变化,分光光度计与积分球测量衬底温度对薄膜光学性能的影响.研究发现衬底温度为450℃时,薄膜呈现单一的Cu(In0.7Ga0.3)Se2 相.衬底温
柔性聚酰亚胺CIGS 薄膜电池具有高质功比,适合卷卷沉积规模化生产的优势,但在由于衬底材料限制,只能采用不高于490℃ 的低温三步法进行沉积.而且因为没有高温下玻璃衬底自扩散掺杂的Na 元素,薄膜电学特性变差,最终影响器件特性.制备高效柔性聚酰亚胺衬底CIGS 薄膜,需要外掺Na 源优化低温生长CIGS 薄膜特性.本文研究低温生长CIGS薄膜过程中外掺Na 元素对薄膜结晶、结构、电学特性及元素分布
本文通过磁控溅射技术制备了CdS 窗口层多晶薄膜和CdTe 吸收层多晶薄膜,研究了不同试验参数对CdTe 多晶薄膜的影响.利用国产的原材料和靶材的压制技术,使用国产的磁控溅射设备,目前已经得到了10 cm×10 cm、厚度均匀的CdS 和CdTe 多晶薄膜.我们研究了不同CdCl2处理和溅射沉积时不同的基片偏压对CdTe 多晶薄膜形态、晶粒尺寸、结晶质量的影响,及其对CdTe 薄膜电池开路电压、填