近空间升华法是目前被用来生产高效率CdTe薄膜电池最主要的方法------蒸发源是被置于一与衬底同面积的容器内，衬底与源材料要尽量靠近放置，使得两者之间的温度差尽量小，从而使薄膜的生长接近理想平衡状态。使用化学计量准确的源材料，也可以得到化学计量准确的CdTe薄膜。一般衬底的温度可以控制在450～600℃之间，而高品质的薄膜可以在大约1um/min的速率沉积下得到。3.碲化镉太阳能电池制作工艺第28页，共43页，星期日，2025年，2月5日3.碲化镉太阳能电池制作工艺CdTe吸收层的CdCl2处理 几乎所有沉积技术所得到的CdTe薄膜，都必须再经过CdCl2处理。CdCl2处理能够进一步提高CdTe/CdS异质结太阳电池的转换效率，原因是：①能够在CdTe和CdS之间形成界面层，降低界面缺陷态浓度；②导致CdTe膜的再次结晶化和晶粒的长大，减少晶界缺陷；③热处理能够钝化缺陷、提高吸收层的载流子寿命。将CdTe薄膜置于约400℃的CdCl2环境之下，它将会发生以下的反应 因此，藉着区域性气相的传输作用，CdCl2的存在促进了CdTe的再结晶过程。不仅比较小的晶粒消失了，连带着CdTe与CdS的界面结构也比较有次序。第29页，共43页，星期日，2025年，2月5日3.碲化镉太阳能电池制作工艺经CdCl2处理后CdTe和CdS的平均晶粒尺寸都大约从0.1um增加到0.5um。第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日3.碲化镉太阳能电池制作工艺——背接触层CdTe具有很高的功函数(～5．5eV)，与大多数的金属都难以形成欧姆接触。一种可行的方法是先对CdTe薄膜表面进行化学刻蚀，再沉积高掺杂的背接触材料。第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日碲化镉太阳能电池第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日10cm*10cm小型碲化镉薄膜太阳能电池模组第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日碲化镉太阳能电池研究进展碲化镉太阳能电池原理碲化镉太阳能电池制作工艺碲化镉太阳能电池成本估算碲化镉太阳能电池优势与缺陷第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日1.研究进展第一个CdTe太阳能电池是由RCA实验室在CdTe单晶上镀上In的合金制得的。其光电转换效率为2.1％第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日1.研究进展n--CdTe／p-Cu2-1Te7%稳定性结构效率存在问题1963年，第一个异质结CdTe薄膜电池诞生。第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日1982年，Kodak实验室里由化学沉积法在P型的CdTe上制备一层超薄的CdS。制备出效率超过10％的异质结p-CdTe／n—CdS薄膜太阳能电池1.研究进展glass/TCO／CdS／CdTe第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日1.研究进展目前，小面积CdTe太阳电池的最高转换效率为16．5%(Voc：845．0mv，Jsc：25．9mA／cm2，FF：75．51％,0．94m2)。由美国可再生能源国家实验室创造，组件效率达到10．7％。第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日1.研究进展小面积电池的转换效率已经达到了16.5%四川大学正在进行0.1m2组件生产线的建设和大面积电池生产技术的研发。四川大学制备出效率为13.38%的小面积电池，54cm2集成组件效率达到7％商业组件的转换效率约10%现状第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日高效、稳定且相对低成本吸收系数～105/cmCdTe多晶薄膜制备技术较多，且简单直接禁带半导体Ⅱ一Ⅵ族化合物能隙为1．45eVCdTe2.碲化镉太阳能电池原理第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日2.碲化镉太阳能电池原理第10页，共43页，星期日，2025年，2月5日CdTe太阳能电池发电的原理是基于光伏效应，即由太阳光子与半导体相互作而产生电势从而输出电流对外做功。p/n结型太阳能电池的基本工作原理是：P型半导体和n型半导体结合在一起形成p-n结，由于多数载流子的扩散形成空间电荷区，同时形成一个不断增强的从n型到P型半导体的内建电场，导致多数载流子反向飘移。当这一过程达到平衡，扩散电流和飘移电流相等。当有光照射p-n结，且光子能量大于P-n结的禁带宽度时。吸收层的电子获得能量跃迁到导带，同时在价带中产生空穴。在P-n结附近会产生电子．空穴对。产生的非平衡载流子由于内建电场作用向空间电荷区两