CdTe薄膜太阳能电池

CdTe薄膜太阳能电池第一页，共23页。一、CdTe薄膜太阳能电池原理二、CdTe薄膜太阳能电池结构三、TiO2作缓冲层文献分析四、CdTe太阳能电池展望五、参考文献第二页，共23页。CdTe太阳能电池的原理光子的能量公式可见光的波长：380~760nm能量：1.64~3.19eV第三页，共23页。CdTe的能隙值为1.45eV，是直接能隙。TCO的能隙为3.2~4.3eV，是间接能隙。第四页，共23页。CdTe太阳能电池的结构类型由于Substrate型太阳能电池CdS/CdTe的界面品质较差，欧姆接触性差，所以转化效率较低，一般不常用。第五页，共23页。CdTe太阳能电池结构图＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－第六页，共23页。第七页，共23页。降低CdTe与金属电极接触势垒P型半导体N型半导体透明导电氧化层第八页，共23页。玻璃衬底一般选用钙钠玻璃作为太阳能电池的衬底，主要起支架、防止污染和太阳光入射的作用。第九页，共23页。TCO透明导电氧化层第十页，共23页。第十一页，共23页。CdS窗口层1、CdS的能隙一般在2.4eV，几乎所有的可见光都能透过。2、CdS层与CdTe层形成p-n结。3、为了使太阳能电池获得更高的效率，CdS层要尽量的薄，一般在不超过500nm第十二页，共23页。1、CdTe能隙值为1.45eV,位于理想的太阳能电池的能隙之

间，且具有很高的吸光系数，是非常理想的光伏材料2、CdTe层的厚度一般在2-8μm.CdTe吸收层第十三页，共23页。背接触层和背电极降低CdTe和金属电极的接触势垒，引出电流，是金属电极与CdTe形成欧姆接触第十四页，共23页。Performanceimprovementofsolution-processedCdS/CdTesolar

cellswithathincompactTiO2bufferlayer

QuestionInordertoreducethelightabsorptionlossinCdS,theCdSthicknessisusuallylessthan500nm.However,pinholesinCdSandnon-conformalcoverageofCdSontransparentconducting

oxidelayerwillcauseshuntingthusleadingtodeviceperformancedegradationandfailure.

Solution

Inordertoalleviatethisproblem,alayerofTiO2wasinsertedbetweentheFTOandCdSasabufferlayer.第十五页，共23页。Materialsandmethods1、Substratecleaning(thesoda-limeglassescoatedwith600nmFTO)2、TiO2wasdepositedusingDCmagnetronsputtering3、CdSchemicalbathdeposition4、CdTeelectrochemicaldeposition5、CdCl2treatment（thewafeinCdCl2methanolsolutionat60℃for20min)6、50nmAudotsweredepositedbythermalevaporationasbackcontact.

第十六页，共23页。1、TiO2insolarcellshelpsinimprovingefficiencybystoppingholesfromgoingtoTCOfrontcontact.2、TiO2windowlayerhelpsintheseparationofchargecarriersandreducestherecombinationrate.

第十七页，共23页。InordertoidentifytheoptimumthicknessforTiO2,

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

第十八页，共23页。第十九页，共23页。Conclusions1、ByinsertingacompactTiO2layerwith20nmthickness,deviceyieldwasimprovedtomorethan80%withapeakefficiencyof8.0%.2、TiO2bufferlayerhelpstosolvetheshort-circuitingproblemscausedbythinnon-uniformCdS.TheadditionofacompactTiO2layerwasalsofoundtosignificantlyimprovedevicestability.

第二十页，共23页。CdTe太阳能电池发展前景CdTe薄膜太阳能电池具有成本低，工艺制备简单，其吸收层与光谱最一致的优点，是未来太阳能电池发展的方向FirstSolar公司是全球最大的CdTe太阳能电池生产商，该致力于CdTe太阳能电池研究十余年，至2016年，该公司总装