碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池

碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)稱CdTe電池，它是一種以p型CdTe和n型Cd的異質(zhì)結(jié)為基礎(chǔ)的薄膜太陽(yáng)能電池。

碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池是由RCA實(shí)驗(yàn)室在CdTe單晶上鍍上In的合金制得的，其光電轉(zhuǎn)換效率為2.1%。1982年，Kodak實(shí)驗(yàn)室用化學(xué)沉積法在P型的CdTe上制備一層超薄的CdS，制備了效率超過(guò)10%的異質(zhì)結(jié)p-CdTe/n-CdS薄膜太陽(yáng)能電池。這是現(xiàn)階段碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的原型。20世紀(jì)90年代初，碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池已實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，但市場(chǎng)發(fā)展緩慢，市場(chǎng)份額一直徘徊在1%左右。目前碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池在實(shí)驗(yàn)室中獲得的光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到17.3%[1]  。其商用模塊的轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到了10%左右。我國(guó)CdTe薄膜電池的研究工作開(kāi)始于上世紀(jì)80年代初。內(nèi)蒙古大學(xué)采用蒸發(fā)技術(shù)、北京太陽(yáng)能研究所采用電沉積技術(shù)（ED）研究和制備碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池，后者研制的電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了5.8%。80年代中期至90年代中期，研究工作處于停頓狀態(tài)。

90年代后期，四川大學(xué)太陽(yáng)能材料與器件研究所，在馮良桓教授的帶領(lǐng)下在我國(guó)開(kāi)展了碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的研究，在“九五”期間，承擔(dān)了科技部資助的科技攻關(guān)計(jì)劃課題：“Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體多晶薄膜太陽(yáng)電池的研制”，教授采用近空間升華技術(shù)研究碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池，并取得很好的成績(jī)。最近電池轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)突破13.38%，進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。“十五”期間，CdTe電池研究被列入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃“863”重點(diǎn)項(xiàng)目。

碲化鎘的應(yīng)用前景分析CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體，帶隙1.5eV，與太陽(yáng)光譜非常匹配，最適合于光電能量轉(zhuǎn)換，是一種良好的PV材料，具有很高的理論效率（28%），性能很穩(wěn)定，一直被光伏界看重，是技術(shù)上發(fā)展較快的一種薄膜電池。碲化鎘容易沉積成大面積的薄膜，沉積速率也高。CdTe薄膜太陽(yáng)電池通常以CdS ／CdT e異質(zhì)結(jié)為基礎(chǔ)。盡管CdS和CdTe和晶格常數(shù)相差10%，但它們組成的異質(zhì)結(jié)電學(xué)性能優(yōu)良，制成的太陽(yáng)電池的填充因子高達(dá)F F =0.75。